Функциональные системы в нейрофизиологии
| Примечание | от редактора: графические изображения находятся в архивном файле |
| Загрузить архив: | |
| Файл: ref-31865.zip (322kb [zip], Скачиваний: 3) скачать |
МОСКВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ГУМАНИТАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ М.А. ШОЛОХОВА
ДЕФЕКТОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
ОЧНО-ЗАОЧНОЕ ОТДЕЛЕНИЕ
БАКАЛАВРИАТ
I КУРС
Реферативная работа
по дисциплине
Нейрофизиология и ВНД
Г. Москва 2012
Содержание
Введение
Типы функциональных систем
Структура функциональной системы
Стадии поведенческого акта
Факторы афферентного синтеза
Акцептор результатов действия
Эфферентный синтез
Осуществление действия
Целенаправленность поведения
Взаимодействие функциональных систем
Системогенез
Общие принципы формирования функциональных систем
Список используемой литературы
стр 1
стр 2
стр 2
стр 3
стр 4
стр 6
стр 6
стр 6
стр 7
стр 8
стр 9
стр 9
стр 10
Введение
В начале XX в. из двух разных областей знаний – психологии и физиологии – сформировались две новые науки: физиология высшей нервной деятельности и психофизиология. Физиология высшей нервной деятельности изучает органические процессы, происходящие в головном мозге и вызывающие различные телесные реакции. Психофизиология, в свою очередь, исследует анатомо-физиологические основы психики.
Большой вклад в понимание того, как связана работа мозга и организма человека с психическими явлениями и поведением, внес И.М. Сеченов. Позднее его идеи развил И.П. Павлов, открывший явление условно - рефлекторного научения. Разработки Павлова послужили основой для создания новых теорий, среди которых выделяется теория П.К. Анохина,
Пётр Кузьмич Анохин 1898 — 1974г
- советский физиолог, академик АН СССР
Основные работы посвящены изучению деятельности целого организма и особенно головного мозга на основе разработанной им теории функциональной системы.
Применение этой теории к эволюции функций дало возможность сформулировать понятие системогенеза как общей закономерности эволюционного процесса.
Впервые определение функциональной системы появилось в коллективной монографии «Проблемы центра и периферии в физиологии нервной деятельности» в 1935 г.
В 1955-58гг теория функциональных систем получила завершенный вид.
Функциональная система – единица интегративной деятельности целого организма. Она осуществляет избирательное вовлечение и объединение структур и процессов на выполнение какого-либо четко очерченного акта поведения или функции организма.
Функциональная система - это временное объединение органов, тканей и систем, относящихся к различным анатомо-функциональным образованиям и объединяющихся для достижения полезного приспособительного результата.
- 1 -
Типы функциональных систем
Функциональная система имеет разветвленный морфофизиологический аппарат обеспечивающий за счет присущих ей закономерностей как эффект гомеостаза, так и саморегуляции.
Функциональные системы
Первого типа Второго типа
Обеспечивают постоянство определенных констант внутренней среды за счет системы саморегуляции, звенья которой не входят за пределы самого организма, например, функциональная система поддержания постоянства кровеносного давления, температуры тела и т.п. Такая система с помощью разнообразных механизмов компенсирует возникающие сдвиги во внутренней среде. Используют внешнее звено саморегуляции. Обеспечивают приспособительный эффект благодаря выходу за пределы организма через связь с внешним миром, через изменение поведения. Лежат в основе поведенческих актов, различных типов поведения.
Структура функциональной системы
Управляющее устройство нервный центр, представляющий собой объединение ядер различных уровней ЦНС
Выходные каналы нервного центра (нервы и гормоны)
Исполнительные органы – эффекторы, обеспечивающие в ходе физиологической деятельности поддержание регулируемого процесса (константы) на некотором оптимальном уровне (полезный результат деятельности функциональной системы)
- 2 -
Рецепторы результата (сенсорные рецепторы) – датчики, воспринимающие информацию о параметрах оклонения регулируемого процесса (константы) от оптимального уровня.
Каналы обратной связи –выходные каналы, информирующие нервный центр с помощью импульсаций от рецепторов результата или на основе изменений химического состава тех или иных жидкостей организма о достаточности или недостаточности эффекторных усилий по поддержанию регулируемого процесса (константы) на оптимальном уровне
Стадии поведенческого акта
Физиологический процесс поведенческого акта строится из последовательно сменяющих друг друга стадий:
1. Афферентный синтез,
2. Принятие решения,
3. Акцептор результатов действия,
4. Эфферентный синтеза (программа действия),
5. Формирование самого действия
6. Оценка достигнутого результата.
- 3 -
Возбуждение в центральной нервной системе, вызванное внешним стимулом, вступает в взаимодействие с другими афферентными возбуждениями, имеющими другой функциональный смысл. Головной мозг производит обширный синтез всех тех сигналов внешнего мира, которые поступают в мозг по многочисленным сенсорным каналам. В результате синтеза этих афферентных возбуждений создаются условия для осуществления определенного целенаправленного поведения. Какое будет осуществляться поведение, зависит от того, какие процессы разовьются во время стадии афферентного синтеза.
Факторы афферентного синтеза
Обстановочная афферентация
Пусковая афферентация мотивационного возбуждения,
Память.
Мотивационное возбуждение появляется в центральной нервной системе с возникновением у животного и человека какой-либо потребности.
Мотивационное возбуждение играет особую роль в формировании афферентнего синтеза. Любая информация, поступающая в центральную нервную систему, соотносится с доминирующим в данный момент мотивационным возбуждением, которое является как бы фильтром, отбирающим нужное и отбрасывающим ненужное для данной мотивационной установки.
Нейрофизиологической основой мотивационного возбуждения является избирательная активация различных нервных структур, создаваемая прежде всего лимбической и ретикулярной системами мозга. На уровне коры мотивационное возбуждение представлено избирательной системой возбуждений.
Условные и безусловные раздражители, ключевые стимулы служат толчком к развертыванию определенного поведения или отдельного поведенческого акта. Этим стимулам присуща пусковая функция. Картина возбуждений, создаваемая этими биологически значимыми стимулами в сенсорных системах, и есть пусковая афферентация. Однако способность пусковых стимулов зависит от той обстановки, условий, в которых действуют, применяются эти стимулы.
- 4 -
Возбуждение от условного раздражения действует не изолированно. Оно вступает в синтез с обстановочной афферентацией — возбуждением, поступающим от привычной обстановки, в которой обычно вызывается данный условный рефлекс.
Однако обстановочная афферентация хотя и влияет на появление и интенсивность условнорефлекторной реакции, но сама не способна вызывать эти реакции.
Физиологический смысл пусковой афферентации состоит в том, что, выявляя скрытое возбуждение, создаваемое обстановочной афферентацией, она приурочивает его к определенным моментам во времени, наиболее целесообразным с точки зрения самого поведения.
Афферентный синтез включает также использование аппарата памяти. Функциональная роль пусковых и обстановочных раздражений уже обусловлена прошлым опытом животного. Это и видовая память, и индивидуальная, приобретенная в результате обучения. На стадии афферентного синтеза из памяти извлекаются и используются именно те фрагменты прошлого опыта, которые полезны, нужны для будущего поведения.
Таким образом, на основе взаимодействия мотивационного, обстановочного возбуждения и механизмов памяти формируется так называемая интеграция или готовность к определенному поведению. Но, чтобы она трансформировалась в целенаправленное поведение, необходимо воздействие со стороны пусковых раздражителей. Пусковая афферентация — последний компонент афферентного синтеза.
Процессы афферентного синтеза, охватывающие мотивационное возбуждение, пусковую и обстановочную афферентацию, аппарат памяти, реализуются с помощью специального модуляционного механизма, обеспечивающего необходимый для этого тонус коры больших полушарий и других структур мозга. Этот механизм регулирует и распределяет активирующие и инактивирующие влияния, исходящие из лимбической и ретикулярной систем мозга. Поведенческим выражением роста уровня активации в центральной нервной системе, создаваемым этим механизмом, является появление ориентировочно-исследовательских реакций и поисковой активности животного.
- 5 -
Завершение стадии афферентного синтеза сопровождается переходом в стадию принятия решения, которая и определяет тип и направленность поведения. Стадия принятия решения реализуется через специальную и очень важную стадию поведенческого акта — формирование аппарата акцептора результатов действия.
Акцептор результатов действия
Акцептор результатов действия представлен сетью вставочных нейронов, охваченных кольцевым взаимодействием. Возбуждение, попав в эту сеть, длительное время продолжает в ней циркулировать. Благодаря этому механизму и достигается продолжительное удержание цели как основного регулятора поведения.
Эфферентный синтез
До того как целенаправленное поведение начнет осуществляться, развивается еще одна стадия поведенческого акта — стадия программы действия или эфферентного синтеза. На этой стадии осуществляется интеграция соматических и вегетативных возбуждений в целостный поведенческий акт. Эта стадия характеризуется тем, что действие уже сформировано как центральный процесс, но внешне оно еще не реализуется.
Осуществление действия
Следующая стадия — это само выполнение программы поведения. Эфферентное возбуждение достигает исполнительных механизмов, и действие осуществляется.
Благодаря аппарату акцептора результатов действия, в котором программируется цель и способы поведения, организм имеет возможность сравнивать их с поступающей афферентной информацией о результатах и параметрах совершаемого действия, т.е. с обратной афферентацией. Именно результаты сравнения определяют последующее построение поведения, либо оно корректируется, либо оно прекращается как в случае достижения конечного результата. Следовательно, если сигнализация о совершенном действии полностью соответствует заготовленной информации, содержащейся в акцепторе действия, то поисковое поведение завершается. Соответствующая потребность удовлетворяется.
- 6 -
В случае, когда результаты действия не совпадают с акцептором действия и возникает их рассогласование, появляется ориентировочно-исследовательская деятельность. В результате этого заново перестраивается афферентный синтез, принимается новое решение, создается новый акцептор результатов действия и строится новая программа действий. Это происходит до тех пор, пока результаты поведения не станут соответствовать свойствам нового акцептора действия. И тогда поведенческий акт завершается последней санкционирующей стадией — удовлетворением потребности.
Целенаправленность поведения
Таким образом, в концепции функциональной системы наиболее важным ключевым этапом, определяющим развитие поведения, является выделение цели поведения. Она представлена аппаратом акцептора результатов действия, который содержит два типа образов, регулирующих поведение, — сами цели и способы их достижения. Выделение цели связывается с операцией принятия решения как заключительного этапа афферентного синтеза.
В результате принятия решения формируется цель. Особое место в развитии целенаправленного поведения занимают эмоции.
Эмоциональные явления
Ведущие Ситуативные
(связаны с появлением или возникают в процессе действий
усилением потребности) в отношении цели и являются
следствием сравнения реальных
результатов с ожидаемыми
В структуре поведенческого акта формирование акцептора результатов действия опосредовано содержанием эмоциональных переживаний (как положительных так и отрицательных). Ведущие эмоции выделяют цель поведения и тем самым инициируют поведение
Ситуативные эмоции, возникающие в результате оценок отдельных этапов или поведения в целом, побуждают субъект действовать либо в прежнем направлении, либо менять поведение, его тактику, способы достижения цели.
- 7 -
Согласно теории функциональной системы, хотя поведение и строится на рефлекторном принципе, но оно не может быть определено как последовательность или цепь рефлексов. Поведение отличается от совокупности рефлексов наличием особой структуры, включающей в качестве обязательного элемента программирование, которое выполняет функцию опережающего отражения действительности. Постоянное сравнение результатов поведения с этими программирующими механизмами, обновление содержания самого программирования и обусловливают целенаправленность поведения.
Характеристики поведения: его целенаправленность и активная роль субъекта в процессе построения поведения.
Взаимодействие функциональных систем
Мультипараметрический принцип взаимодействия различных функциональных систем. Это принцип, определяющий обобщенную деятельность функциональных систем. Относительная стабильность показателей внутренней среды организма является результатом согласованной деятельности многих функциональных систем. Различные константы внутренней среды организма оказываются взаимосвязанными. Это проявляется в том, что изменение величины одной константы может привести к изменению параметров других констант. Например, избыточное поступление воды в организм сопровождается увеличением объема циркулирующей крови, повышением артериального давления, снижением осмотического давления плазмы крови. На основе принципа мультипараметрического взаимодействия все функциональные системы гомеостатического уровня фактически объединяются в функциональную систему гомеостазиса (К. В. Судаков). Компоненты такой системы ориентированы на поддержание отдельных показателей внутренней среды организма. Другие компоненты ориентированы на достижение некоторых поведенческих результатов (поведенческое звено регуляции) в соответствии с глобальными потребностями организма поддержать всю совокупность показателей внутренней среды организма. Для достижения любого приспособительного результата формируется соответствующая функциональная система.
- 8 -
Системогенез
Системогенез - избирательное созревание и развитие функциональных систем в анте- и постнатальном онтогенезе.
Под системогенезом понимают процессы не только онтогенетического формирования, но и преобразование функциональных систем в ходе жизнедеятельности организма.
Общие принципы формирования функциональных систем
1. Как уже было сказано выше, системообразующим фактором функциональной системы любого уровня является полезный для жизнедеятельности организма приспособительный результат, необходимый в данный момент. Этому правилу подчиняется и процесс созревания различных функциональных систем на разных этапах онтогенеза, и деятельность функциональных систем зрелого организма.
2. Принцип изоморфной организации. Все функциональные системы различного уровня имеют одинаковую архитектонику (структуру).
3. Принцип консолидации компонентов функциональной системы - объединение в функциональную систему отдельных фрагментов, развивающихся в различных частях организма. Ведущую роль процессе консолидации играет ЦНС.
4. Принцип гетерохронной закладки и гетерохронного созревания компонентов функциональной системы. Гетерохронная закладка и гетерохромное созревание структур организма - средство, с помощью которого неодинаковые по сложности компоненты системы подгоняются к одновременному включению в состав консолидированной функциональной системы.
5. Принцип фрагментации органов в процессе антенатального онтогенеза. Системогенетический тип развития предполагает, что даже в пределах одного и того же органа отдельные его фрагменты развиваются неодновременно. Прежде всего будут развиваться те фрагменты, которые обеспечивают к моменту рождения возможность функционирования некоторой целостной функциональной системы..
6.Принцип минимального обеспечения. Функциональные системы у ребенка отличаются от функциональных систем взрослого относительной незрелостью. На основе принципа минимального обеспечения функциональная система начинает играть приспособительную роль задолго до того, как все ее звенья завершат свое окончательное структурное оформление. Полное завершение развития функциональных систем организма наблюдается в ходе постнатального онтогенеза.
- 9 -
Список используемой литературы
Анохин П. К.
Идеи и факты в разработке теории функциональных систем
НН. Данилова А. Л. Крылова
Физиология высшей нервной деятельности
М. В. Смирнов
Нейрофизиология и высшая нервная деятельность детей и подростков