Физиологические механизмы восприятия. Нейрофизиологические механизмы памяти Физиологические механизмы и возрастные особенности восприятия

Нейрофизиологические механизмы внимания

Внимание - одна из важнейших психологических функций. Оно - обязательное условие результативности любой деятельно­с ти, будь то восприятие реальных предметов и явлений, выработ­ка двигательного навыка или операции с числами, словами, об­разами, совершаемые в уме.

Выделяются два типа внимания - произвольное (активное), направленное на сознательно выбранную цель, и непроизвольное (пассивное), возникающее при неожиданных изменениях во внеш­ней среде - новизне, неопределенности.

Структурно-функционалы/ая организация внимания. Непроизволь­ное внимание по механизму близко к ориентировочной реакции, оно возникает на новое или неожиданное нрелявление стимула. Начальная ситуация неопределенности требует мобилизационной готовности коры больших полушарий, и основным механизмом, запускающим непроизвольное внимание, является вовлечение в этот процесс ретикулярной модулирующей системы мозга (см. рис. 55). Ретикулярная формация по восходящим связям вызывает генерализованную активацию коры больших полушарий, а струк­туры лимбического комплекса, оценивающие новизну поступаю­щей информации, по мере повторения сигнала опосредуют либо угасание реакции, либо ее переход к вниманию, направленному па восприятие или организацию деятельности.

Произвольное внимание в зависимости от конкретных задач, потребностей, мотивации облегчает, «оптимизирует» все этапы осуществления познавательной деятельности: начальный - ввод информации, основной центральный - ее анализ и оценку зна­чимости и конечный результат - фиксацию нового знания в ин­дивидуальном опыте, поведенческую реакцию, необходимые дви­гательные действия.

На этапе ввода и первичного анализа стимула, его выделения в пространстве важная роль принадлежит двигательным компонен­там внимания - глазным движениям. Процессы, происходящие на уровне среднего мозга (четверохолмие), обеспечивают сакка-дичеекие движения глаз, помещающие объект в область наилуч­шего видения на сетчатке. Реализация этого механизма происхо­дит при участии залнеассоциативной теменной коры, которая получает разномодальную информацию от сенсорных зон (инфор­мационная составляющая) и от коркового отдела лимбической системы (мотинационыая составляющая). Формирующиеся на этой основе нисходящие влияния коры управляют структурами сред­него мозга и оптимизируют начальный этап восприятия.

Обработка информации о стимуле, представляющем опреде­ленную значимость для организма, требует поддержания внима­ния и регуляции акгивационных влияний. Управляющий эффект (локальная активация) достигается регулирующими влияниями лобной коры. Реализация локальных активирующих влияний осу­ществляется через ассоциативные ядра таламуса. Это так называе­мая фронто-таламическая система внимания. В механизмах локаль-

ной активации значительная роль принадлежит также структурам лимбической системы (гиппокамп, гипоталамус, миндалина, лим­бическая кора) и их связям сдобным неокортексом (см. рис. 56).

Активация исполнительных механизмов, включающих мотор­ные программы и программы врожденного и приобретенного по­ведения, осуществляется с участием лобных отделов и базальпых ганглиев, находящихся под двойным контролем - коры и лим-бического мозга.

Таким образом, произвольное селективное внимание обеспе­чивается целыми комплексами иерархически организованных структур. В результате активирующие влияния становятся опосре­дованными результатами анализа ситуации и оценки значимости, что способствует формированию системы активированных мозго­вых центров, адекватной условиям выполняемой задачи.

ЭЭГ-анализ мозговой организации внимания. В ЭЭГ при генера­лизованной тонической активации в ответ на предъявление ново­го стимула, вызвавшего непроизвольное внимание, возникает десинхропизация основного ритма (рис. 62) - блокада среднеча-стотного альфа-компонента, доминирующего в состоянии покоя, и усиление представленности высокочастотных колебаний альфа-диапазона, бета- и гамма-активности.

0 2 ^M^^wmiUKsk^--v-

Значимость функциональных объединений структур при селек­тивном внимании была продемонстрирована при изучении мозго­вой организации направленного модально специфического внима­ния в ситуации ожидания определенной перцептивной задачи. Ин­формация о модальности стимула, подвергающегося бинарной классификации, которую заранее получал испытуемый, приводи­ла к формированию в коре левого полушария функциональных объ­единений на частоте альфа-ритма в период, непосредственно предшествующий перцептивной деятельности, с центром интеїра-ции в области корковой проекционной зоны соответствующей мо­дальности - в височной зоне при ожидании слуховой задачи, в сенсомоторной корковой зоне при тактильной, в затылочной при зрительной. Существенно, что именно такая организация предсти-мульного внимания способствовала правильному решению задачи (рис. 63). Активность правого полушария в этой ситуации нс связана с обеспечением правильного ответа при ожидании задачи.

Возрастные особенности структурно-функциональной организа­ции внимания. Признаки непроизвольного внимания обнаружива­ются уже в период новорожденности в виде элементарной ориен­тировочной реакции на экстренное применение раздражителя. Эта реакция еще лишена характерного исследовательского компонен­та, но она уже проявляется в определенных изменениях электри­ческой активности мозга, вегетативных реакциях (изменение ды­хания, частоты сердцебиения).

В 2-3-месячном возрасте ориентировочная реакция приобрета­ет черты исследовательского характера. В грудном, так же как и в начале дошкольного возраста, корковая генерализованная актива-

POCT КОГЕРЕНТНОСТИ АЛЬФА-КОЛЕБАНИЙ В СИТУАЦИИ ПРЕДСТИМУЛЬНОГО ВНИМАНИЯ

9 безруких м. м.

ция представлена не блокадой альфа-ритма, а усилением тета-рит-ма, отражающего повышенную активность лимбических структур, связанных с эмоциями. Особенности активационных процессов определяют специфику произвольного внимания в этом возрас­те: внимание маленького ребенка привлекают в основном эмоцио­нальные раздражители. По мере созревания системы восприятия речи формируется социальная форма внимания, опосредованная речевой инструкцией. Однако вплоть до 5-летнего возраста эта форма внимания легко оттесняется непроизвольным вниманием, возни­кающим в ответ на новые привлекательные раздражители.

Существенные изменения корковой активации, лежащей в ос­нове внимания, отмечены в 6-7-летнем возрасте. Обнаруживает­ся зрелая форма корковой активации в виде генерализованной блокады альфа-ритма. Существенно возрастает роль речевой инст­рукции в формировании произвольного внимания. Вместе с гем в этом возрасте еще велико значение эмоционального фактора.

Качественные сдвиги в формировании нейрофизиологических механизмов произвольного внимания связаны со структурно-функ­циональным созреванием лобных отделов коры, обеспечиваю­щих организацию процессов локальной регулируемой активации в соответствии с принятием решения на основе проанализиро­ванной информации, мотивации или словесной инструкции. В ре­зультате этого в деятельность избирательно включаются опреде­ленные структуры мозга, активность других затормаживается, и создаются условия для наиболее экономичного и адаптивного реагирования.

Важнейшим этапом в организации произвольного внимания является младший школьный возраст. В 7-8 лет недостаточная зрелость фронтально-таламической системы регуляции актива­ционных процессов определяет большую степень их генерализа­ции и менее выраженную избирательность объединения корко­вых зон в рабочие функциональные констелляции в ситуации предстимульного внимания, предваряющего конкретно реали­зуемую деятельность. К 9-10 годам механизмы произвольной регуляции совершенствуются: активационные процессы стано­вятся более управляемыми, определяя улучшение показателей организации деятельности.

Роль различных структур головного мозга в потребностно-эмоциональной сфере

Потребности и мотивации. Потребности являются внутренним источником активного взаимодействия организма с внешней сре­дой и рассматриваются как основная детерминанта поведения, направленного на достижение определенной цели. И.П.Павлов ввел понятие «рефлекса цели» как выражения стремления живого организма к обладанию чем-либо - пищей, различными предме­тами. Сфера потребностей человека очень широка. Она включает как биологические, так и социальные и духовные потребности.

Биологические потребности связаны с активностью нервных центров гипоталамуса. В экспериментах на животных с электрода­ми, вживленными в различные ядра гипоталамуса, было отмече­но, что у голодного животного резко возрастала электрическая активность определенных участков гипоталамуса. При насыщении усиление электрической активности этих структур прекращалось. Их раздражение вызывало пищевое поисковое поведение. При раз­дражении других ядер наблюдались отказ от пиши, половое воз­буждение, агрессивно-оборонительное поведение.

Биологические потребности человека отличаются от животных. Их реализация не носит непосредственного характера и в значи­тельной мере определяется социальными и культурными факто­рами. Это свидетельствует о том, что даже биологические потреб­ности у человека находятся под контролем регулирующих структур коры больших полушарий. Актуализируемая, наиболее значимая на данный момент потребность, приобретающая все свойства до­минанты, называется мотивацией. По теории доминанты А.А.Ух­томского, она подчиняет себе деятельность организма, обеспечи­вая приоритетность данного поведенческого акта и подавляя другие виды деятельности.

Эксперименты с созданием искусственной доминанты показа­ли, что на ее фоне повышаются чувствительность нейронных си­стем в структурах, охваченных доминантным состоянием, ско­рость протекающих в них процессов и конвергентные способности. Мотивация выступает как пусковой механизм формирования функ­циональной системы, активизируя структуры, включающиеся в афферентный синтез, принятие решения, выработку программы и се коррекцию на основе результатов действия.

Мотивация реализуется при непосредственном участии гипо­таламуса и других отделов лимбической системы, где наряду с основными центрами, связанными с биологическими потребно­стями, расположены структуры, участвующие в оценке и регуля­ции этапов повеления, направленных на удовлетворение потреб­ности. В общую многоуровневую систему реализации мотивации вовлекается и кора больших полушарий, организующая активное поисковое поведение.

Эмоции, их физиологическая основа. В тесной связи с мотиваци-онно-потребностной сферой находятся эмоции. Эмоции рассмат­риваются как психический процесс, активно включающийся в модуляцию функционатьного состояния мозга и организацию поведения, направленного на удовлетворение актуальных потреб­ностей. При этом эмоции отражают субъективное отношение к внешнему миру, окружающим людям, самому себе, собственной деятельности и ее результату.

Мозговая организация эмоций исследовалась в экспериментах на животных с разрушением и раздражением различных подкор­ковых структур, а также в клинике локальных поражений мозга у человека. Наиболее яркие эффекты были получены при раздраже­нии определенных ядер гипоталамуса, вызывавшем эмоциональ­ные реакции разного знака. Стимуляция зон латерального гипота­ламуса приводила к стремлению животных (крыс) к продлению этого состояния путем самораздражения. Раздражение других цен­тров гипоталамуса вызывало реакцию избегания. Области мозга, раздражение которых вело к подкреплению и избеганию, получи­ли название центров удовольствия и неудовольствия соответственно с позитивной и негативной эмоциональной окраской. Эмоцио­нальные реакции разного знака были получены и при раздраже­нии других отделов лимбической системы.

Как было сказано выше, лимбические структуры входят в со­став модулирующей системы мозга, и это определяет важную роль эмоций в регуляции активациоиных процессов - генерализован­ной и локальной активации, а следовательно, и в организации поведенческих реакций.

Мозговая организация эмоций, как и других психических функ­ций, многоуровневая. Лимбическая система обладает связями с ассоциативными областями неокортекса.

В клинических исследованиях выявилась специфическая роль лобной и височной коры в проявлении эмоций. При разных типах поражения лобных долей отмечались глубокие нарушения эмоцио­нальной сферы, затрагивающие в основном высшие эмоции, свя­занные с социальными отношениями, произвольной деятельно­стью, творчеством. Наблюдалось растормаживайие влечений, не­устойчивость эмоционального фона от депрессии до эйфории.

При височных поражениях, особенно справа, нарушается опо­знание эмоциональной интонации речи.

Выявлена неодинаковая роль ассоциативных отделов в эмоцио­нальном регулировании. Так, показано, что при правосторонних поражениях возникает состояние эйфории и беспечности. Лево­сторонние поражения приводят к преобладанию озабоченности и тревожности: больные беспокойны и часто плачут.

На основании этих данных возникло представление о преиму­щественной связи правого полушария с отрицательным эмоцио­нальным фоном, а левого полушария - с положительным.

Возрастные особенности потребностно-эмоциональной сферы ребенка. У детей уже с первых месяцев жизни очень велика по­требность в новизне. Удовлетворение потребностей в новизне вы­зывает положительные эмоции, и те, в свою очередь, стимулиру­ют деятельность ЦНС. Согласно представлению П.В.Симонова, эмоция, компенсируя недостаток сведений, необходимых для до­стижения цели, обеспечивает продолжение действий, способствует поиску новой информации и тем самым повышает надежность живой системы.

Эмоции детей из-за слабости контроля со стороны высших от­делов ЦНС неустойчивы, их внешние проявления несдержанны. Ребенок легко и быстро плачет и так же быстро от плача может перейти к смеху. От радости ребенок громко смеется, кричит, ма­шет руками. С возрастом, по мере созревания коры больших полу­шарий и усиления ее влияний на нижележащие подкорковые струк­туры, сдержанность эмоциональных проявлений возрастает. Тесная связь эмоций с потребностями определяет необходимость учета возрастных особенностей эмоциональной сферы ребенка в процес­се воспитания. Воспитание способно существенно влиять даже на биологические, врожденные потребности, изменять степень и фор­мы их проявления. Еше более велика роль воспитания в формиро­вании социально обусловленных, в том числе познавательных, потребностей. Расширение сферы потребности с помощью целе­направленных воспитательных мероприятий, тесно связанных с эмоциями на этапе развития, который характеризуется повышен­ной эмоциональной активацией, будет способствовать расшире­нию диапазона внешних воздействий, привлекающих внимание, и тем самым приведет к совершенствованию познавательных про­цессов и целенаправленной деятельности ребенка.

Созревание высших отделов ЦНС в младшем школьном возра­сте расширяет возможность формирования познавательных потреб­ностей и способствует совершенствованию регуляции эмоций.

Восприятие – сложный активный процесс, включающий анализ и синтез поступающей информации, обеспечивающий отражение объективной реальности и ориентировку в окружающем мире.

Это также способность живых организмов видеть, слышать, осязать, ощущать вкус, запахи, т.е. процесс познавания окружающего мира в виде ощущений, образов и сложных символов.

В осуществлении процессов восприятия принимают участие различные отделы коры головного мозга:

Первые проекционные зоны (корковый отдел анализатора: прием и анализ отдельных признаков сигнала);

Вторые: информация синтезируется в сложные сенсорные комплексы;

В зонах перекрытия анализаторов – ассоциативных областях коры интегрируется возбуждение, происходит слияние с эталоном, сформированным на основе прошлого опыта. Осуществляется оценка информации, принимается решение.

Так как созревание различных участков коры происходит не одновременно, процессы восприятия в различном возрасте отличаются. Уже новорожденные способны воспринимать окружающие предметы. По мнению И.М. Сеченова, «они видят, но видеть не умеют». Только по мере созревания ассоциативных областей, они начинают анализировать поступающую информацию. К 5 — 6 годам, когда в процесс начинают вовлекаться заднеассоциативные зоны, ребенок в состоянии опознавать сложные изображения, а в проекционной коре происходит более простой анализ (например, выделение контура и контраста). В этом возрасте ребенок способен сравнивать предметы. К школьному возрасту в процесс восприятия включаются переднеассоциативные области, которые отвечают за принятие решений, оценку степени важности поступающей информации, адекватное реагирование.

Созревание лобных областей продолжается и в подростковом возрасте.

Внимание – сосредоточенность и направленность психической деятельности на определенный объект.

ВНД человека всегда характеризуется направленностью и избирательностью.

Физиологической основой внимания являются процессы возбуждения и торможения и особенности их взаимодействия в коре головного мозга. В процессе внимания среди возбужденных участков коры выделяется тот, который в данный момент имеет наиболее важное значение, он начинает господствовать (доминировать), так обеспечивается избирательность нашей деятельности и осуществляется контроль за ее протеканием.

Внимание может быть более активным при испытании физиологических потребностей (например, чувство голода) или из-за раздражителей из внешней среды (например, сигнал опасности).

Виды внимания:

1. Непроизвольное внимание — процесс, происходящий помимо желания человека и без постановки предварительной цели. При этом активизация деятельности мозга происходит через неспецифическую систему (ретикулярную формацию) и через сенсорные (корковые и лобные доли).

2. Произвольное внимание – процесс, требующий предварительной постановки цели и выработки программы действий. При этом активация мозга связана с областью лобных долей больших полушарий.

Оба механизма внимания включают в себя лимбическую систему (она обеспечивает вегетативное и эмоциональное сопровождение психической деятельности). Например, прислушиваясь к слабому звуку, мы задерживаем дыхание; при сигнале опасности возникает чувство страха.

Человек воспринимает окружающий мир при помощи специализированных сенсорных систем - анализаторов.

Восприятие - это сложный активный процесс, включающий анализ и синтез поступающей информации. Внимание является одной из важнейших психофизиологических функций, обеспечивающих оптимизацию процессов воспитания и обучения.

Интенсивное изучение нейрофизиологических механизмов восприятия стало возможным в связи с возникновением методов регистрации потенциалов мозга, т.е. активности отдельных нейронов и суммарной биоэлектрической активности мозга. Возможно поэтому, исследования механизмов восприятия многочисленны и включают несколько уровней анализа: от единичного нейрона до целого мозга.

Так же как восприятие, внимание - сложный системный акт, в котором принимают участие различные структуры мозга. Внимание повышает уровень активации коры больших полушарий. К системе структур, участвующих в этом процессе, относятся структуры, вызывающие активацию коры больших полушарий - ретикулярная формация среднего мозга, локальную активацию - лимбическая система и высшие корковые центры регуляции и контроля - лобные области коры больших полушарий.

Существует тесная двухсторонняя связь процессов внимания и восприятия. С одной стороны, внимание, активируя определенные области коры больших полушарий, оптимизирует восприятие, создает условия для избирательного включения различных областей коры в этот процесс. С другой стороны, внимание осуществляется на основе анализа и обработки всей поступающей информации. Поэтому формирование процесса внимания с возрастом связано как со структурно-функциональным созреванием активирующей системы мозга, так и с созреванием корковых структур, участвующих в анализе и обработке информации.

Признаки непроизвольного внимания обнаруживаются уже в период новорожденности в виде элементарной ориентировочной реакции на экстренное применение раздражителя. Эта реакция еще лишена характерного исследовательского компонента, но она уже проявляется в определенных изменениях электрической активности мозга, вегетативных реакциях (изменение дыхания, частоты сердцебиения).

Критическим периодом в формировании непроизвольного внимания является 2-3-месячный возраст - ориентировочная реакция приобретает черты исследовательского характера.

В грудном, так же как и в младшем дошкольном возрасте активация корковых структур повышена, что связано с эмоциями. Особенности активационных процессов определяют специфику произвольного внимания в этом возрасте - внимание маленького ребенка привлекают в основном эмоциональные раздражители. По мере формирования системы восприятия речи формируется социальная форма внимания, опосредованная речевой инструкцией. Однако вплоть до 5-летнего возраста эта форма внимания легко оттесняется непроизвольным вниманием, возникающим на новые привлекательные раздражители.

Существенные изменения корковой активации, лежащей в основе внимания, отмечены в 6-7-летнем возрасте. Существенно возрастает роль речевой инструкции в формировании произвольного внимания. Вместе с тем в этом возрасте еще велико значение эмоционального фактора. Качественные сдвиги в формировании нейрофизиологических механизмов внимания отмечены в 9-10 лет. Структурно-функциональное созревание лобных областей коры обеспечивает организацию процессов локальной регулируемой активации в соответствии с принятием решения на основе проанализированной информации или словесной инструкции. В результате этого в деятельность избирательно включаются определенные структуры мозга, активность других затормаживается и создаются условия для наиболее экономичного и адаптивного реагирования.

В начале подросткового периода (12-13 лет) нейроэндокринные сдвиги, связанные с началом полового созревания, приводят к изменению корково-подкоркового взаимодействия, ослаблению корковых регулирующих влияний на активационные процессы - ослабляется внимание, нарушаются механизмы произвольной регуляции функции. К концу подросткового периода с завершением полового созревания нейрофизиологические механизмы внимания соответствуют таковым взрослого.

Ощущения и восприятия являются необходимым начальным этапом наших знаний о самом себе и о внешнем мире.

Ощущение - это процесс отражения в ЦНС отдельных свойств предметов и явлений объективной реальности, непосредственно воздействующей на органы чувств. Всякое ощущение имеет качество, силу, длительность. Качественные особенности тех или иных ощущений называются их модальностью. Ощущения дают материал для более сложных форм отражения действительности в сознании (восприятия, мышления), т.е. являются источником всех знаний об окружающей нас действительности.

Ощущения и восприятия человека носят сознательный, осмысленный характер. Важную роль в этом играют мышление и речь. Мышление позволяет получить знания о таких объектах, свойствах и отношениях реального мира, которые не могут быть непосредственно чувственно восприняты.

Мышление - процесс опосредованного, обобщенного отражения действительности с ее связями, отношениями и закономерностями. С помощью мышления познается содержание и смысл воспринимаемого, а также внутренние особенности предметов и явлений. С помощью мышления человек может понять настоящее, будущее, прошедшее, строить гипотезы и обеспечивать их проверку. Наиболее высокая форма обобщения - понятие.

В понятии отражено то, что не может быть непосредственно воспринято при помощи органов чувств, оно отражает в предмете лишь существенное

Отличительной особенностью человеческого мышления является его неразрывная связь с речью, языком.

Источником активности животного и человека являются потребности. Мотивации - это побуждения к деятельности, связанные с удовлетворением определенных потребностей. Их делят на три основные группы:

Биологические мотивации, которые свойственны человеку и животным;

Социальные мотивации, свойственные человеку и частично животным;

Духовные - свойственные только человеку и связанные с интеллектуальными потребностями.

Основной причиной возникновения биологических мотиваций является отклонение основных констант внутренней среды организма, т.е. биологические мотивации формируются на основе биологических потребностей - голода, жажды, полового чувства и др.

Так, например, при снижении в крови уровня питательных веществ, возбуждаются хеморецепторы, информация от которых поступает в латеральные ядра гипоталамуса (центр голода). Эти ядра могут раздражаться и непосредственно кровью, в которой снижено содержание питательных веществ. Возбуждение от них передается в кору головного мозга - возникает чувство голода. Возбуждение постепенно захватывает все большие и большие участки коры, что обеспечивает формирование пищевого поведения.

Процессу восприятия принадлежит важнейшая роль в обеспечении контактов с внешней средой и в формировании познавательной деятельности.

Восприятие - сложный активный процесс, включающий анализ и синтез поступающей информации.

В осуществлении процесса восприятия принимают участие раз­личные области коры, каждая из которых специализированно участвует в операциях приема, анализа, переработки и оценки по­ступающей информации.

В первичных проекционных корковых зо­нах (корковый конец анализатора, по И. П. Павлову) происходит прием и анализ отдельных признаков сигнала .

Во вторичных проекционных зонахинформация , поступающая из определенных анализаторов, синтезируется в сложные сенсорные комплексы .

В зонах перекрытия анализаторов - осуществляется комплексная оценка поступающей информации, принимается решение о ее ха­рактере.

Постепенность и неодновременность созревания областей коры в процессе онтогенеза определяют существенные особенности про­цесса восприятия в различные возрастные периоды .

Определенная степень зрелости первичных проекционных корковых зон к момен­ту рождения ребенка создает условие для осуществления на уров­не коры больших полушарий приема информации и элементарного анализа качественных признаков сигнала уже в период новорожденности . Установлено, что новорожденные способны выделять предметы из окружающего фона. Они задерживают взор на од­ном из элементов предъявляемого изображения .

В течение первых месяцев жизни усложняется анализ сенсор­ных стимулов в проекционной коре .

К 2-3 месяцам резко увеличивается разрешающая способ­ность зрительного анализатора.

В ран­нем детском возрасте до 3-4 лет включительно ассоциативные зоны дублируют функцию проекционной коры . Их вызванные от­веты по форме, временным параметрам, реактивности соответству­ют ответам проекционной зоны.

Качественный скачок в формировании системы восприятия от­мечен к 5-6 годам.В этом возрасте существенно облегчается опознание сложных, ранее незнакомых предметов, сличение их с эталоном. Это дает основание рассмат­ривать дошкольный возраст как сенситивный (особо чувствитель­ный) период развития зрительного восприятия .

В школьном возрасте система зрительного восприятия продол­жает усложняться и совершенствоваться за счет включения переднеассоциативных областей . Эти области, ответственные за принятие решения, оценку значимости поступающей информации и организацию адекватного реагирования, обеспечивают формиро­вание произвольного избирательного восприятия.

Существенные изменения избирательного реагирования с учетом значимости сти­мула отмечены к 10-11 годам . Недостаточность этого процесса в начальных классах обусловливает затруднение в выделении основной значимой информации и отвлечение несущественными деталями.

Структурно-функциональное созревание лобных областей про­должается в подростковом возрасте и определяет совершенствова­ние системной организации процесса восприятия . Заключительный этап развития воспринимающей системы обеспечивает оптималь­ные условия для адекватного реагирования на внешние воздей­ствия.

Нейрофизиологические механизмы внимания и их формирова­ние с возрастом.

Внимание является одной из важнейших психо­физиологических функций, обеспечивающих оптимизацию процес­сов воспитания и обучения. Так же как восприятие, внимание - сложный системный акт, в котором принимают участие различные структуры мозга. Внимание повышает уровень активации коры больших полушарий . К системе структур, участвующих в этом процессе, относятся структуры, вызывающие генерализованную ак­тивацию коры больших полушарий - ретикулярная формация среднего мозга , локальную активацию - лимбическая система и высшие корковые центры регуляции и контроля - лобные области коры больших полушарий .

Существует тесная двухсторонняя связь процессов внимания и восприятия:

1. С одной стороны, внимание, активируя определенный области коры больших полушарий, оптимизирует восприятие, соз­дает условия для избирательного включения различных областей коры в этот процесс.

2. С другой стороны, внимание осуществля­ется на основе анализа и обработки всей поступающей информа­ции. Поэтому формирование процесса внимания с возрастом свя­зано как со структурно-функциональным созреванием активирую­щей системы мозга, так и с созреванием корковых структур, участ­вующих в анализе и обработке информации.

Признаки непроизвольного внимания обнаруживаются уже в период новорожденности в виде элементарной ориентировочной реакции на экстренное применение раздражителя. Эта реакция еще лишена характерного исследовательского компонента, но она уже проявляется в определенных изменениях электрической ак­тивности мозга, вегетативных реакциях (изменение дыхания, ча­стоты сердцебиения).

Критическим периодом в формировании непроизвольного вни­мания является 2-3-месячный возраст - ориентировочная реак­ция приобретает черты исследовательского характера. В грудном, так же как и в младшем дошкольном возрасте корковая генерализованная активация представлена усилением тета-ритма, отражающего повышенную активность структур, свя­занных с эмоциями. Особенности активационных процессов опре­деляют специфику произвольного внимания в этом возрасте - внимание маленького ребенка привлекают в основном эмоциональ­ные раздражители. По мере формирования системы восприятия речи формируется социальная форма внимания, опосредованная речевой инструкцией. Однако вплоть до 5-летнего возраста эта форма внимания легко оттесняется непроизвольным вниманием, возникающим на новые привлекательные раздражители.

Существенные изменения корковой активации, лежащей в основе внимания, отмечены в 6-7-летнем возрасте . Обнаружива­ется зрелая форма корковой активации в виде генерализованной блокады альфа-ритма. Существенно возрастает роль речевой ин­струкции в формировании произвольного внимания . Вместе с тем в этом возрасте еще велико значение эмоционального фактора. Качественные сдвиги в формировании нейрофизиологических механизмов внимания отмечены в 9-10 лет . Структурно-функцио­нальное созревание лобных областей коры обеспечивает органи­зацию процессов локальной регулируемой активации в соответ­ствии с принятием решения на основе проанализированной инфор­мации или словесной инструкции. В результате этого в деятель­ность избирательно включаются определенные структуры мозга, активность других затормаживается и создаются условия для наи­более экономичного и адаптивного реагирования.

В начале подросткового периода (12-13 лет) нейроэндокринные сдвиги, связанные с началом полового созревания, приво­дят к изменению корково-подкоркового взаимодействия, ослабле­нию корковых регулирующих влияний на активационные процессы - ослабляется внимание, нарушаются механизмы произ­вольной регуляции функции. К концу подросткового периода с за­вершением полового созревания нейрофизиологические механиз­мы внимания соответствуют таковым взрослого.

Физиологические механизмы памяти.

Важнейшим свойством нервной системы является способность накапливать, хранить и воспроизводить поступающую информацию. Накопление инфор­мации происходит в несколько этапов. В соответствии с этапами запоминания принято выделять кратковременную и долговремен­ную память. Если информация, хранящаяся в кратковременной памяти (например, номер телефона только что прочитанный или услышанный), не передается в долговременную память, то она быстро стирается. В долговременной памяти информация хранится длительно в доступном для извлечения виде. Следы памяти, или энграммы, упрочняются каждый раз по мере извлечения. Про­цесс упрочения энграмм по мере их воспроизведения называется консолидацией следов памяти. Предполагается, что механизмы кратковременной и долговременной памяти различны. Кратковременная, или оперативная, память связывается с обработкой информации в нейронных сетях; предполагается, что ее меха­низмом может быть циркуляция импульсных потоков по замкну­тым нейронным цепям. Долговременная память, очевидно, связана со сложными процессами синтеза белка в нейронах высших от­делов ЦНС. Запоминание, хранение и извлечение наиболее акту­альной в данный момент информации из памяти является ре­зультатом сложного динамического взаимодействия различных структур мозга.

В операциях по запечатлеванию и извлечению следов памяти принимают участие нейроны различных областей коры, лимбической системы и таламуса. Клинические наблюдения показали, что при поражении одного из основных отделов лимбической системы - гиппокампа утрачивается память на недавние собы­тия, но сохраняется память на давно прошедшее.

Деятельность нейронов заднеассоциативных отделов коры тес­но связана с хранением и извлечением следов памяти. При раз­дражении височной доли во время операции возникают четкие картины прошлого, в точности воспроизводящие обстановку вспо­минаемого события.

Качественной особенностью памяти человека, отличающей ее от памяти животных, даже высших приматов, является то, что человек способен запоминать не столько все подробности инфор­мации, сколько общие положения. В прочитанном тексте взрос­лый человек запоминает не словесную формулировку, а содер­жание. Это свойственная человеку словесно-логическая абстракт­ная память.

Механизмы памяти претерпевают значительные изменения с возрастом . В младшем школьном возрасте объем памяти достоверно возрастает, а скорость запоминания уменьшается, увеличиваясь затем к под­ростковому возрасту . Созревание высших корковых формаций с возрастом определяет постепенность развития и совершенствова­ния словесно-логической абстрактной памяти.

Мотивации и эмоции, их значение в целенаправленном поведе­нии.

Мотивация - активные состояния мозговых структур, побуж­дающие совершать действия (акты поведения), направленные на удовлетворение своих потребностей. Мотивации создают необходи­мые предпосылки поведения. Мотивации могут создаваться как биологическими потребностями (например, пищевая мотивация), так и высшими познавательными потребностями. С мотивациями неразрывно связаны эмо­ции. Достижение цели и удовлетворение потребности вызывает положительные эмоции. Недостижение целей приводит к отри­цательным эмоциям.

В формировании мотиваций и эмоций важная роль принад­лежит лимбической системе мозга, включающей структуры разных отделов головного мозга. Деятельность лимбических структур регулируется лобными от­делами коры больших полушарий, с функцией которых связаны формирование высших познавательных потребностей и регуляция эмоционального состояния на основе проанализированной в коре больших полушарий информации, оценки ее значимости.

Эмоции изменяют состояние всего организма. Отрицательные эмоции плохо влияют на здоровье, угнетают человека: он стано­вится вялым, рассеянным, апатичным. Резкое выражение отрица­тельных эмоций - плач. Положительные эмоции, выражением ко­торых является улыбка, смех, увеличивают интенсивность энер­гетических процессов. Соответственно возрастают потенциальные возможности организма . Более тонко работает интеллектуальная сфера, особенно четко воспринимаются воздействия внешней среды, облегчается память. Роль эмоций особенно велика в детском возрасте, когда доминируют процессы корковой эмоциональной активации. У детей очень велика потребность в новизне . Удовле­творение потребностей в новизне способствует положительным эмоциям, и те, в свою очередь, стимулируют деятельность ЦНС. Воспитание способно существенно влиять даже на биологические, врожденные потребности, изменять степень и фор­мы их проявления. Еще более велика роль воспитания в фор­мировании социально обусловленных, в том числе и познавательных, потребностей. Расширение сферы потребности с помощью целенаправленных воспитательных мероприятий, тесно связанных с эмоциями на этапе развития, который характеризуется повы­шенной эмоциональной активацией, будет способствовать расши­рению диапазона внешних воздействий, привлекающих внимание, и тем самым приведет к совершенствованию познавательных про­цессов и целенаправленной деятельности ребенка.

Созревание высших отделов ЦНС в младшем школьном воз­расте расширяет возможность формирования познавательных потребностей и способствует совершенствованию регуляции эмоций.

Эмоции детей из-за слабости контроля со стороны высших отделов ЦНС неустойчивы, их внешние проявления несдержанны. Ребенок легко и быстро плачет и так же быстро от плача может перейти к смеху. От радости ребенок громко смеется, кричит, ма­шет руками. С возрастом сдержанность эмоциональных прояв­лений возрастает. В этом немалую роль играют воспитательные воздействия, направленные на совершенствование внутреннего тор­можения. Сдержанности ребенок учится у взрослых, и здесь так важно, чтобы взрослые являли образец в этом отношении.

В организации учебно-воспитательного процесса следует учи­тывать, что положительные эмоции повышают общий уровень функционирования нервных структур в обеспечении их мобилиза­ционной готовности к восприятию информации из внешнего мира .

Опытным учителям известно, что эмоциональное изложение материала обостряет внимание учеников и повышает интерес к учебе.

Отличия условных рефлексов от безусловных:

Безусловные рефлексы – врожденные реакции организма, они сформировались и закрепились в процессе эволюции и передаются по наследству.

Условные рефлексы возникают, закрепляются, угасают в течение жизни и являются индивидуальными.

Безусловные рефлексы обязательно возникают, если на опреде­ленные рецепторы подействуют адекватные раздражители.

Услов­ные рефлексы для своего образования требуют специальных условий, они могут образовываться на любые раздражители (опти­мальной силы и длительности) с любого рецептивного поля.

Без­условные рефлексы относительно постоянны, стойки, неизменны и сохраняются в течение всей жизни.

Условные рефлексы изменчи­вы и более подвижны.

Безусловные рефлексы могут осуществляться на уровне спинного мозга и ствола мозга.

Условные рефлексы являются функцией коры больших полушарий, реа­лизуемой с участием подкорковых структур.

Безусловные рефлексы могут обеспечить существование орга­низма только на самом раннем этапе жизни.

Приспособление орга­низма к постоянно меняющимся условиям среды обеспечивается вырабатывающимися в течение всей жизни условными рефлекса­ми.

Условные рефлексы изменчивы. В процессе жизни одни услов­ные рефлексы, утрачивая свое значение, угасают, другие выра­батываются.

Биологическое значение безусловных рефлексов

Организм рож­дается с определенным набором безусловных рефлексов. Они обе­спечивают поддержание жизнедеятельности организма в относительно постоянных условиях существования. К ним относятся безуслов­ные рефлексы:

пищевые – жевание, сосание, глотание, отделение слюны, желудочного сока и др.,

оборонительные – отдергивание руки от горячего предмета, кашель, чихание, мигание при попа­дании струи воздуха в глаз и др.,

половые рефлексы – осуществление полового акта, выкармливание и уход за потомством,

терморегуляционные ,

дыхатель­ные ,

сердечно-сосудистые ,

поддерживающие постоянство вну­тренней среды организма (гомеостаз) и др.

Биологическое значение условных рефлексов

Условные рефлексы обеспечивают более совершенное приспо­собление организма к меняющимся условиям жизни. Они способ­ствуют нахождению пищи по запаху, своевременному уходу от опасности, ориентировке во времени и пространстве.

32. Нейрофизиологические механизмы и возрастные особенности эмоций

Эмоции – процесс переживания ситуации, реакция на внешние и внутренние раздражители, отношение к окружающим объектам, событиям, явлениям. Различают эмоциональные реакции, состояния и отношения.

Эмоциональные реакции – положительные, отрицательные, нейтральные.

Аффект – эмоции, которыми человек не может овладеть.

Эмоц. состояния – постоянно меняются. *печальное – спокойное.

Эмоциональные отношения *Любовь, ревность.

Возникновение эмоций объясняет информационная теория эмоций – это концепция, согласно которой эмоции определяются какой-либо актуальной потребностью и возможностью ее удовлетворения, характеризуемой вероятностью достижения цели. Оценку этой вероятности человек производит на основе врожденного и ранее приобретенного индивидуального опыта, непроизвольно сопоставляя информацию о средствах, времени, ресурсах, предположительно необходимых для удовлетворения потребности, с информацией, поступившей в данный момент. Прогнозирование вероятности достижения цели может осуществляться как на осознаваемом, так и на неосознаваемом уровне. Возрастание вероятности в результате поступления новой информации порождает положительные эмоции, падение вероятности ведет к отрицательным эмоциям.

Возрастные особенности:

Эмоции появляются у человека еще до его рождения. Выявлено, что эмоциональные реакции удовольствия и неудовольствия наблюдаются уже у пяти-шестимесячного человеческого плода.

Детей младшего школьного возраста отличает очень высокая эмоциональность, они еще не умеют управлять своими эмоциональными состояниями. Но постепенно они становятся более сдержанными и уравновешенными. Интеллектуальные чувства ребенка этого возраста связаны с удовлетворением нарастающей его любознательности и ненасытной жажды знаний. Детям нравится читать, смотреть телевизор, они стремятся приобретать все новые и новые знания и впечатления. В этот период создаются благоприятные условия для развития эстетических чувств, воспитания эстетического вкуса.

Глубокие изменения происходят у детей и в сфере нравственных чувств. Для детей этого возраста чрезвычайно характерны различные оценки своих поступков и поступков других людей, а также суждение о них.

Центральным и специфическим новообразованием подростка является возникающее у него представление о себе как уже не ребенке - он начинает чувствовать себя взрослым, стремится быть взрослым. Подростки стремятся к самостоятельности, известной независимости, они очень чувствительны к оценкам взрослых, умалению их достоинства, прав. Отношение к ним как "маленьким" их обижает и отталкивает от взрослых. При этом девочки больше, Некоторые особенности эмоциональных реакций подросткового возраста коренятся в гормональных и физиологических процессах. Однако эмоциональные реакции и поведение подростков, не говоря уже о юношах, не могут быть объяснены лишь сдвигами гормонального порядка. Они зависят также от социальных факторов и условий воспитания, причем индивидуально-типологические различия сплошь и рядом превалируют над возрастными.

33. Нейрофизиологические механизмы сна и его возрастные особенности. Гигиена сна

Сон - физиологическое состояние, которое характеризуется потерей активных психических связей субъекта с окружающим его миром. Сон является жизненно необходимым для высших животных и человека. Длительное время считали, что сон представляет собой отдых, необходимый для восстановления энергии клеток мозга после активного бодрствования. Однако оказалось, что активность мозга во время сна часто выше, чем во время бодрствования. Было установлено, что активность нейронов ряда структур мозга во время сна существенно возрастает, т.е. сон - это активный физиологический процесс.

Рефлекторные реакции во время сна снижены. Спящий человек не реагирует на многие внешние воздействия, если они не имеют чрезмерной силы.

Теории сна:

Гуморальная теория, в качестве причины сна рассматривает вещества, появляющиеся в крови при длительном бодрствовании. Доказательством этой теории служит эксперимент, при котором бодрствующей собаке переливали кровь животного, лишенного сна в течение суток. Животное-реципиент немедленно засыпало. Но гуморальные факторы не могут рассматриваться как абсолютная причина возникновения сна. Об этом свидетельствуют наблюдения за поведением двух пар неразделившихся близнецов. У них разделение нервной системы произошло полностью, а системы кровообращения имели множество анастомозов. Эти близнецы могли спать в разное время: одна девочка, например, могла спать, а другая бодрствовала.

Подкорковая и корковая теории сна. При различных опухолевых или инфекционных поражениях подкорковых, особенно стволовых, образований мозга, у больных отмечаются различные нарушения сна - от бессонницы до длительного летаргического сна, что указывает на наличие подкорковых центров сна. При раздражении задних структур субталамуса и гипоталамуса животные засыпали, а после прекращения раздражения они просыпались, что указывает на наличие в этих структурах центров сна.

Химическая теория. По этой теории во время бодрствования в клетках тела накапливаются легко окисляющиеся продукты, в результате возникает дефицит кислорода, и человек засыпает. Мы засыпаем не от того, что отравлены или устали, а чтобы не отравиться и не устать.

Функции сна

· обеспечивает отдых организма.

· играет важную роль в процессах метаболизма. Во время медленного сна высвобождается гормон роста. Быстрый сон: восстановление пластичности нейронов, и обогащение их кислородом; биосинтез белков и РНК нейронов.

· способствует переработке и хранению информации. Сон (особенно медленный) облегчает закрепление изученного материала, быстрый сон реализует подсознательные модели ожидаемых событий. Последнее обстоятельство может служить одной из причин феномена дежавю.

· это приспособление организма к изменению освещённости (день-ночь).

· восстанавливает иммунитет путём активизации T-лимфоцитов, борющимися с простудными и вирусными заболеваниями.

Разновидности сна

При дальнейшем детальном исследовании оказалось, что по своим физиологическим проявлениям сон неоднороден и имеет две разновидности: медленный (спокойный или ортодоксальный) и быстрый (активный или парадоксальный).

При медленном сне наступает уменьшение частоты дыхания и ритма сердцебиений, расслабление мышц и замедление движений глаз. По мере углубления медленного сна общее количество движений спящего становится минимальным. В это время его трудно разбудить. Медленный сон обычно занимает 75 - 80%.

При быстром сне физиологические функции, наоборот, активизируются: учащаются дыхание и ритм сердца, повышается двигательная активность спящего, движения глазных яблок становятся быстрыми (в связи с чем этот вид сна и получил название "быстрый"). Быстрые движения глаз свидетельствуют о том, что спящий в этот момент видит сновидения. И если его разбудить спустя 10 - 15 минут после окончания быстрых движений глаз, он расскажет об увиденном во сне. При пробуждении в период медленного сна человек, как правило, не помнит сновидений. Несмотря на относительно большую активизацию физиологических функций в быстром сне, мышцы тела в этот период бывают расслабленными, и разбудить спящего значительно труднее. Быстрый сон имеет важное значение для жизнедеятельности организма. Если человека искусственно лишить быстрого сна (будить в периоды появления быстрых движений глаз), то, несмотря на вполне достаточную общую продолжительность сна, через пять - семь дней у него наступают психические расстройства.

Чередование быстрого и медленного сна характерно для здоровых людей, при этом человек чувствует себя выспавшимся и бодрым.

Существует еще одна классификация стадий сна:

1. Уравнительная фаза: характеризуется эффектом как на сильные, так и на слабые раздражители.

2. Парадоксальная фаза: сильные раздражители вызывают более слабые ответные реакции, чем слабые раздражители.

3. Ультрадоксальная фаза: положительный раздражитель тормозит, а отрицательный - вызывает условный рефлекс.

4. Наркотическая фаза: общее снижение условно рефлекторной деятельности со значительно более сильным уменьшением рефлексов на слабые раздражители, чем на сильные.

5. Тормозная фаза: полное торможение условных рефлексов

Возрастные особенности:

Детский сон поверхностный и чуткий. Они спят несколько раз в день.

У новорожденных сон занимает большую часть суток, а активированный сон, или сон с подергиваниями (аналог парадоксального сна взрослых), составляет большую часть сна. В первые месяцы после рождения быстро увеличивается время бодрствования, доля парадоксального сна снижается, а медленного увеличивается.

Гигиена сна:

Сон должен иметь достаточную для возраста продолжительность и глубину. Более продолжительное время полагается спать детям с ослабленным здоровьем, выздоравливающим после острых инфекционных заболеваний, повышенной возбудимостью нервной системы, быстро утомляющимся детям. Перед сном следует исключить возбуждающие игры, усиленную умственную работу. Ужин должен быть легким, не позднее 2-1,5 часа до сна. Для сна благоприятны:

· свежий, прохладный воздух в помещении (15-16)

· постель должна быть не мягкой и не жесткой.

· чистое, мягкое без складок и рубцов постельное белье

· лежать лучше на правом боку или спине, что обеспечивает более свободное дыхание, не затрудняет работу сердца.

Следует приучать детей вставать и ложиться в одно и то же время. У ребенка довольно легко образуются условные рефлексы на обстановку сна. Условным раздражителем при этом является время отхода ко сну.

Формировать настрой на здоровый образ жизни. 3. ТСО и средства наглядности: таблицы “Схема кровообращения”, бинты, жгуты резиновые, палочки. 4. Используемая литература: 1. Сапин, М.Р. Анатомия и физиология человека с возрастными особенностями детского организма [Текст] / М.Р. Сапин, В.И. Сивоглазов. – М: Издательский центр “Академия”, 1999. – 448 с. 2. Сонин, Н.И. Биология. 8 класс. Человек [ ...

Только один половой инстинкт. Во-вторых, потому, что в человеческом поведе­нии исключительная роль принадлежит социальным реакциям - по­ведению, определяемому положением человека в обществе, коллективе, социальной среде. К сожалению, зарубежные физиологи зачастую стро­ят свои нейрефизиологические концепции, исходя из психоанализа Фрейда. [функцию коры, общую для человека и животных, обуславливаю- ...

Точки зрения как высшей ступени познавательной деятельности человека в отличие от обиходного, житейского знания, религии и философии, также обсуждается их взаимное соотношение. Выявляются основные тенденций в развитии научной и философской мысли с IХ-Х вв. до настоящего времени. Ивановский предложил интересную классификацию наук. Он разделил все науки на теоретические и практические, прикладные. ...

Пути целостного научного познания человека, которому в современных условиях должна соответствовать система наук о человеке, объединяющая различные области естествознания и общественных наук. Именно классики марксизма предвидели воссоединение истории и естествознания в изучении человека, образование в будущем исторического естествознания человека. Все развитие общественных и естественных наук...