Типи вищої нервової діяльності. Перша і друга сигнальні системи, їх розвиток в онтогенезі

Умовно-рефлекторна діяльність людини у великій мірі залежить від індивідуальних властивостей нервової системи, що у свою чергу обумовлено спадковими особливостями протікання нервових процесів. Така сукупність властивостей нервової системи називається типом вищої нервової діяльності. За І. П. Павловим виділяють чотири основних типи ВНД, які основані на співвідношенні показників сили, врівноваженості та рухливості процесів збудження і гальмування. З числа цих типів три вважаються сильними і один − слабкий.

• I тип − сангвінічний − характеризується як сильний, врівноваже­ний з великою рухливістю нервових процесів («жвавий» тип). Діти цього типу здатні швидко переключатися з одного виду діяльності на інший, вони врівноважені, легко навчаються, послідовні;

• II тип − холеричний − характеризується як сильний, неврівноважений з перебільшенням збудження над гальмуванням («безутримний» тип). Діти такого типу емоційні, не стримані, хаотичні у бажаннях і діях;

• III тип − флегматичний − характеризується як сильний, врівноважений з малою рухливістю нервових процесів. Діти з таким типом ВНД активні і стабільні при виконанні складних задач, завжди стримані, послідовні, надійні і будь-яке діло доводять до кінця;

• IV тип − меланхолічний, або слабкий тип є малорухомим, неврівноваженим. Діти з таким типом ВНД не переносять сильних і тривалих навантажень, легко втомлюються, схильні до монотонної роботи, все роблять уповільнено.

Важливо зазначити, що у людини, на відміну від тварин, існують дві сигнальні системи сприйняття зовнішньої інформації. Перша сигнальна система властива багатьом тваринам і людям, основана на безпосередньому сприйманні факторів зовнішнього середовища за допомогою органів чуття та відповідних систем, що аналізують цю інформацію. Друга сигнальна система основана на сприйнятті інформації абстрактно, за допомогою понять, які виникають через мову або інші понятійні субстанції. Друга сигнальна система притаманна лише людині і є основою теоретичного сприймання законів світу, основою мислення і розвивається у дітей поступово, разом з накопиченням інформації в носіях пам'яті.

На підставі взаємодії та врівноваженості першої та другої сигнальних систем сприймання дійсності, І. П. Павлов виділив ще і такі типи ВНД, які властиві тільки людині:

• художній тип, що характеризується перебільшенням першої сиг­нальної системи над другою. До такого типу належать люди, які переважно сприймають дійсність загалом, чутливими образами, маючи образно-предметне мислення. У людей з таким типом ВНД спостерігається переважаюча активність правої півкулі (їх називають правопівкульними і до їх числа переважно відносяться актори, художники, дизайнери та ін.);

• творчий тип, що характеризується перебільшенням другої сигнальної системи над першою. Такі люди сприймають дійсність через аналіз її складових компонентів, що в подальшому з'єднують у єдине ціле. Вони мають творчу натуру, здатні до абстрактного мислення, прогнозування та ін. У людей з таким типом ВНД спостерігається переважаюча активність лівої півкулі (їх називають лівопівкульними і до їх числа найчастіше відносяться письменники, науковці та ін.;

• середній тип, що характеризується врівноваженою діяльністю обох сигнальних систем і таких людей більшість.

Слід зазначити, що вроджені властивості нервової системи для певної людини є постійними, але у суспільному житті на їх підставі формуються риси характеру які об'єднують вроджені особливості ВНД та набуті якості під час навчання, виховання, самовдосконалення, що виникають за участю сили волі, мотивацій та ін.

Розвиток ВНД дитини проходить нерівномірно. Швидкість утворення умовних рефлексів в перші місяці життя дитини уповільнена, але в подальшому наростає. Безумовне гальмування умовних рефлексів притаманне дітям з перших днів життя, тоді як умовне гальмування починає проявлятися лише у 3-4 місяці: спочатку розвивається диференційне гальмування, далі запізнювальне, а потім згасальне. Такий тип гальмування, як умовне гальмо, виникає з розвитком мови.

Перші ознаки розвитку другої сигнальної системи з'являються у дітей у 6-8 місяців: дитина починає сприймати слова. Здатність дітей до мовлення починає формуватися у 1-1,2 роки і дуже інтенсивно відбувається в перші 3 роки життя дитини.

В 5-7 років у дітей починає створюватись реактивність на словесні стимули, і з цього періоду друга сигнальна система починає здійснювати регулюючий, вплив на першу сигнальну систему. У такому стані дитина стає придатною до навчання у школі. Представляє великий педагогічний інтерес те, що узагальнююча функція слова набуває свого повного значення лише у дорослих. З 6 років діти починають користуватися поняттями, що абстраговані від дійсності. Становлення цієї якості ВНД у великій мірі пов'язано з наростанням міжнейронних зв'язків, з утворенням нових синапсів.

У дітей 7-9 років позитивні і негативні умовно-рефлекторні зв'язки утворюються відносно швидко, а самі рефлекси стають більш сталими. В цей період інтенсивно удосконалюються сила, врівноваженість та рухомість нервових процесів. У віці 10-12 років рефлекси на комплекс послідовно діючих подразників здатні утворюватись також комплексно і адекватно, без зайвих реакцій. Це свідчить про те, що в цьому віці діти вже здатні сприймати і аналізувати певний об'єм комплексної інформації, давати їй свою оцінку та обирати відповідні дії поведінки.

У період 11-14 років починається, як відомо, статеве дозрівання дітей. В цьому віці, крім іншого, відбуваються значні перебудови і у ВНД і корі мозку. У підкоркових утвореннях перебільшують процеси збудження, погіршується гальмування, особливо диференційне. В результаті зовнішні реакції стають неадекватними подразненню і проходять більш бурно. Зменшується швидкість утворення умовних рефлексів на подразнення першої і другої сигнальних систем. Мова стає повільнішою, з малим набором слів; значно зростає емоційність (особливо у дівчат). У хлопців значно зростає рухова активність і жестикуляція (додаткові рухи рук, ніг, тулуба і голови) навіть на неадекватні подразнення. В цей же час можуть виникати функціональні вегетативні розлади: задишки, біль в області серця, розлади в системі травлення, порушення в системі кровообігу, що пов'язане з невідповідністю росту морфологічному та фізіологічному дозріванню окремих систем, а також з тим, що активність підкоркових утворень мозку переважають над корою. У дітей цього віку також спостерігається психічна нестабільність, зростає критичне відношення до дорослих (особливо до батьків), проявляється загальний негативізм.

З 15 років значення другої сигнальної системи знову починає зростати, посилюються процеси гальмування умовних рефлексів, і підліток поступово переростає у юнацький вік з більш гармонічним співвідношенням обох сигнальних систем, кори та підкоркових утворень.

Особливості ВНД підлітків потребують пильної уваги вихователів та батьків, а також відповідної організації навчально-виховного процесу, раціонального розумового та фізичного навантаження.

 

3. Розвиток інтегративної діяльності нервової системи

 

Увага є однією з важливіших психофізіологічних функцій оптимізації процесів сприйняття та навчання. Згідно сучасних уявлень увага − це направленість та зосередженість свідомості людини на певних об'єктах при одночасному відволіканні від інших об'єктів. Функціональною основою уваги є складні системні акти, що відбуваються за участю кори півкуль, ретикулярної формації, середнього мозку і лімбічної системи. Увага буває мимовільною та довільною. Ознаки мимовільної уваги проявляються у дітей з перших днів народження, але більш-менш ця якість формується у 2-3 місяці: спочатку у вигляді орієнтовних реакцій, а далі поступово набуває дослідницького характеру. Разом з формуванням системи сприйняття мови, складається соціальна форма уваги, у тому числі на мовні сигнали. Однак до 5 років ця форма уваги легко відтискується мимовільною увагою на нові подразнення. У 6-7 років інтенсивно розвивається довільна увага, у тому числі на мовні інструкції. Разом з по­дальшими поступовим структурно-функціональним дозріванням лобних областей кори дітей, з'являється здатність до локальної активації тих чи інших центрів кори, яка регулюється на підставі аналізу сенсорної інформації. В результаті цього у дітей приблизно в 9-10 років починає формуватись здатність до концентрації уваги і зосередженості. У період статевого дозрівання (11-14 років) відбувається послаблення коркових впливів на активаційні процеси і рівень уваги може тимчасово знижуватись. Лише в кінці підліткового періоду (15-17 років) нейрофізіологічні механізми уваги стають такими, як у дорослих.

Особливим проявленням інтегративної діяльності ВНД є пам'ять. Пам'ять – це властивість будь-якої системи, нервової включно, зберігати в закодованому вигляді інформацію, що за певних умов може бути виведена з системи без порушення запису.

У складі пам’яті виділяють процеси запам’ятовування, збереження і відтворення, включно з пізнанням, спогадом, пригадуванням.

За тривалістю зберігання інформації пам’ять поділяють на короткочасну і довготривалу. До короткочасної належить сенсорна і первинна пам'ять, до довготривалої – вторинна і третинна пам'ять. У залежності від аналізаторів, через які в ЦНС надходить початкова інформація, розрізняють зорову, слухову, нюхову, тактильну, рухову та інші типи сенсорної пам’яті. У людей фізичної праці, спортсменів добре розвинута рухова пам’ять, у сліпих – тактильна.

Короткочасна пам'ять виникає у дітей у віці 3-4 місяців, а довготривала – в 3-4 роки, з 7 років запам’ятовування з підсвідомого переходить у свідоме. Недостатнє спілкування з людьми негативно позначається як на короткочасній, так і на довготривалій пам’яті.

Основу сенсорної пам’яті складають слідові процеси, що тривають деякий час після припинення дії подразника на рецептори відповідного аналізатора. Так, якщо махнути рукою перед очима, можна побачити слабкий слід, що залишився після того, як руку опущено. Сенсорні сліди відіграють важливу роль у житті людини під час читання, сприйняття чужої та своєї мови, зображень на кіно- та телеекранах. У деяких людей сенсорна пам’ять може тривати десятки хвилин.

Первинна пам’ять триває кілька секунд. Вона відповідає за зберігання інформації, закодованої словесно. Первинна пам’ять приблизно відповідає короткочасній пам’яті, але ці поняття не ідентичні.

Інформація, не закодована у вигляді слів, не затримується в первинній пам’яті. Вона переходить із сенсорної пам’яті у вторинну або безпосередньо, або через проміжну стадію зберігання.

Для тривалішого зберігання інформації в первинній пам’яті необхідне багаторазове її повторення. Перехід інформації із первинної пам’яті у вторинну також залежить від повторення інформації. Вторинна пам’ять характеризується великою ємністю і тривалістю (від декількох хвилин до декількох років).

Третинна пам’ять забезпечує найтриваліше зберігання інформації, одержаної з професійних навичок. Інформація «третинної пам’яті» практично не забувається протягом усього життя людини.

За характером запам’ятовування розрізняють образну, умовно-рефлекторну, емоційну і словесно-логічну види пам’яті. Всі вони можуть існувати і в короткочасній, і в довгочасній пам’яті.

Образна пам’ять – збереження в пам’яті та репродукція одноразового сприйняття життєво важливого образу (певного подразнення). Умовно-рефлекторна пам’ять проявляється у вигляді утворення умовних рухових реакцій через тривалий час після утворення умовних рухових рефлексів.

Емоційна пам’ять – здатність нервової системи відтворювати пережитий раніше стан у комплексі з елементами минулої ситуації та суб’єктивного ставлення до неї.

Словесно-логічна пам’ять – це пам’ять на словесні сигнали, які позначають як зовнішні об’єкти і події, так і внутрішні переживання і свої власні дії. Проявом особливої людської пам’яті є внутрішня мова – можливість у спогадах подумки вести розмову у словесній формі.

Процес навчання пов’язаний з «процедурною і декларативною видами пам’яті» (Г.М. Чайченко, 1993). Перша використовується процесі дій, пов’язаних з формуванням функціональних систем, друга – у спогадах про те, коли і де відбувались події. Процедурна пам’ять проявляється раніше, ніж декларативна. Раннє дитинство (до двох років) не пам’ятається, бо у такому віці діти володіють процедурною пам’яттю, а не декларативною. У людей перед смертю часто проявляється панорамна пам’ять – миттєвий спомин усього минулого життя.

Забування. Важливою властивістю пам’яті є забування – неможливість відтворити набуту в минулому інформацію. Забування не є дефектом пам’яті, а фізіологічно необхідний процес. Без відбору інформації і стирання її в пам’яті мозок людини був би захаращеним надто великою кількістю даних. Результати були б такими катастрофічними, як і відсутність здатності до навчання і запам’ятовування. Забування – це не просте стирання пам’ятного сліду (енграми), а перехід його у несвідому форму зберігання. Інформація забувається по-різному. Це залежить від того, в якій вона пам’яті зафіксована. Швидко забувається подія, записана у первинній пам’яті (пам’ятний слід стирається або замінюється новою інформацією).

Основою механізму короткочасної пам’яті є процес реверберації (циркуляції) збудження в замкнутих нейронних ланцюгах – пастках збудження. Через багаторазове проходження імпульсів кільцевими структурами нейронів у них утворюються стійкі зміни, які закладають основу довготривалої

пам’яті.

В основі довготривалої пам’яті містяться складні структурно-хімічні перетворення на системному, синаптичному та клітинному рівнях головного мозку. Етапи цих перетворень такі:

1) фіксація інформації;

2) сортування і виділення нової інформації;

3) довготривале збереження значимої для організму інформації;

4) відтворення інформації при необхідності.

Поведінкові реакції людини можуть бути викликані впливом на організм фізіологічно значимих подразників із внутрішнього та зовнішнього середовища. Тобто у кожний конкретний момент організм має певний фізіологічний статус, який називають «мотиваційним станом». Основною причиною виникнення цього стану є формування внутрішньої потреби, на задоволення якої і спрямована поведінка.

Мотивація – це поштовх до цілеспрямованої дії, викликаний потребою.

Згідно з класифікацією П.В. Симонова мотивації (вихідні потреби) поділяються на три основні групи. Перш за все це вітальні («біологічні») потреби в їжі, воді, сні, температурному комфорті, захисті від шкідливих впливів тощо. Вони необхідні для забезпечення індивідуального та видового існування людини.

Соціальні потреби характерні для людини і полягають у прагненні належати до певної соціальної групи і посідати в цій групі значне місце. Соціальні потреби бувають двох різновидів – егоїстичні («для себе») й альтруїстичні («для інших»). Серед соціальних потреб особливо важливі ті норми, які культивуються в зазначеному суспільстві («а що скажуть люди?»). Добре засвоєні норми стають звичкою, «другою натурою». У певний момент вони не контролюються свідомістю і переходять у сферу підсвідомості.

Ідеальні потреби – потреби людини в пізнанні навколишнього світу і свого місця в ньому, потреба набуття знань.

Біологічні потреби являються переважно вродженими, в той час як соціальні й ідеальні набуваються у процесі індивідуального розвитку на ґрунті біологічних потреб.

Всяка мотивація супроводжується напруженням, потребує поведінкових реакцій, досягнення результатів, які усунуть мотивацію. Зникає мотивація тільки тоді, коли організм досягає корисного результату, що задовольняє його вихідну потребу.

Емоції. Емоції виникають у тісному зв’язку з мотиваціями, між ними нема суттєвої різниці. Мотивації і емоції розглядаються як прояв функціонального стану мозку у зв’язку з дією будь-яких подразників.

Емоції – це реакції людини на дію внутрішніх і зовнішніх подразників, що мають яскраво виражене суб’єктивне забарвлення і охоплюють усі види чутливості та переживань – від глибокого страждання до високих форм радості людини, від тривоги і страху до почуття любові і щастя. Через емоції реалізуються задоволення (позитивні емоції) або незадоволення (негативні емоції) різних потреб організму. Реалізація емоцій здійснюється лімбічною системою мозку, всі структури якої пов’язані між собою численними прямими та зворотними зв’язками.

Емоції дітей формуються паралельно з розвитком нервової системи і загальної психічної діяльності. У новонародженої дитини переважають негативні емоції. На третьому місяці у дитини з’являється посмішка, на шостому – радість, переляк.

Із 3-4 річного віку у дітей формуються вищі емоції. У підлітковому віці вони набувають провідного значення. Це моральні й інтелектуальні емоції, естетичні почуття і переживання.

Змістовний емоційний виклад матеріалу в школі, хороший настрій учителя забезпечують помірний (оптимальний) рівень емоційного напруження учнів. Відповідно до помірної активації центральної нервової системи такий рівень емоційного напруження сприяє нормальному розвитку ВНД. Низький і високий рівні емоційного навантаження, на відміну від помірного рівня, негативно позначаються на навчанні (В.Г. Касіль, 1991).

Емоційне сприйняття інформації залежить від індивідуальних особливостей особистості. Втома і захворювання можуть викликати суттєві зміни динаміки емоційного сприйняття інформації, можуть бути причиною нервово-психічних розладів. Індивідуальні відмінності у вияві емоцій у значній мірі залежать від вольових якостей людини. Оскільки емоції підвладні регулюванню з боку нервової системи, то вольова людина здатна спрямовано уникати негативних емоцій і зосереджуватись на позитивних.

Шкідливими для людини є не лише надмірні за величиною емоційні навантаження, але й однотипні емоції. Тривала дія таких емоцій виснажує захисні сили організму, знижує його загальний опір і створює передумови для виникнення патологічних порушень функцій окремих органів і систем.

Сон – це фізіологічний стан організму, який характеризується зниженням рухової активності, втратою активних психічних зв’язків суб’єкта з навколишнім середовищем, більш-менш повним відключенням свідомості. Тривалий час вважали, що сон – це відпочинок, який необхідний для відтворення клітин мозку після активної напруженої роботи, але, пізніше було встановлено, що активність мозку під час сну вища, ніж у період активної діяльності, тобто сон – це активний фізіологічний процес.

Сон є фізіологічною потребою організму. Людина одну третину життя проводить у сні. Тривалість добового сну залежить від віку. Новонароджені (до 4-5 міс.) сплять 16-17 годин на добу. З віком тривалість сну зменшується. У 5-6 років життя тривалість сну становить 9-11 годин, в юнацькому віці – 8-10 годин, а у людей понад 20 років – 6-8 годин. У дорослої людини сон триває від 5 до 7-8 годин на добу.

Під час сну відбувається ряд змін в організмі. Обмежується зв'язок з навколишнім середовищем, тому що знижується сприйняття органами чуття зовнішніх подразнень. Відбувається зниження тонусу і послаблення скелетних м’язів, звужуються зіниці. Знижується активність сльозових і слинних залоз, як наслідок, виникає сухість слизових оболонок очей і ротової порожнини. Виділення поту навпаки посилюється, особливо у дітей.

Виділяють декілька форм сну: фізіологічний, гіпнотичний, наркотичний і патологічний.

Фізіологічний сон, який носить періодичний характер, може бути добовим і сезонним; монофазним (один раз на добу, найчастіше у ночі) і поліфазним (денний і нічний), характерний для дітей перших семи років.

Електроенцефалографічний аналіз дав можливість вивчити окремі стадії сну. Нічний сон, що триває 7 – 8 годин складається із 4 – 5 циклів. Кожний цикл починається фазою «повільного» сну і завершується «швидким» сном. Тривалість циклу у дорослої людини відносно постійна і складає 60 – 100 хв. У перших двох циклах переважає повільний сон, а в останніх – швидкий сон. У дорослої людини повільний сон триває приблизно 6,5 годин, а на швидкий сон – 1,5 години. У новонародженої дитини швидкий сон триває 50 – 60 % загальної тривалості сну.

Виділяють п’ять стадій повільного сну:

I стадія – перехід від розслабленого стану неспання до дрімоти; II стадія – дрімота; III стадія – поверхневий сон; IV стадія – сон середньої глибини; V стадія – глибокий сон.

Під час повільного сну відбувається відновлення процесів у різних тканинах, органах і системах організму. Сповільнюється частота серцевих скорочень, частота дихання, обмін речовин і енергії. У корі головного мозку відбуваються процеси впорядкування інформації, яка накопичується під час неспання – перенесення інформації із блоків короткочасної в блоки довготривалої пам’яті.

Через 1 – 1,5 години повільний сон змінюється швидким, активізується діяльність внутрішніх органів, спостерігається мимовільні скорочення деяких груп м’язів. Швидкий сон відіграє велику роль у зниженні непродуктивного тривожного напруження, він здійснює підготовку організму до стану неспання. Швидкий сон триває 10 – 15 хв. Швидкий сон (парадоксальний) яскраво репрезентований у новонароджених – це 50 % загальної тривалості сну. Далі з віком тривалість його зменшується і у шкільному віці досягає норми дорослої людини (у середньому 20% загального часу сну). Це зумовлює те, що тривалість повільного сну зростає у 20-30 років, а далі з віком відбувається неперервне поступове зниження його долі. Тривалість швидкого сну до 60-річного віку суттєво не змінюється, а потім поступово знижується.

Під час повільного сну сновидіння виникають рідко (в 7 – 8%), а під час швидкого сну – регулярно (до 90 %).

Сновидіння – це складні психічні явища, що формуються у мозку людини в результаті його контактів із навколишнім середовищем. Уважається, що сновидіння з’являються через хаотичну активність коркових слідів різної давності, які витягнені із пам’яті і поєднані в дивовижну картину. Існує думка, що сни бачать усі люди і кожну ніч, але не завжди можуть запам’ятати їх. Якщо розбудити людину під час стадії швидкого сну, то в 75 – 90 % випадків вона розкаже, що бачила у сні. Людину, яку розбудили у фазу повільного сну лише в 10 – 20 % згадає свої сновидіння.