Торможение коры головного мозга лечение. Препараты группы регулируют процессы торможения и возбуждения в коре головного мозга
является мощный очаг возбуждения в коре головного мозга, вызывающий торможение в окружающих его участках коры по закону отрицательной индукции.
Совсем другой вид рассеянности наблюдается в тех случаях, когда человек не в состоянии ни на чем долго сосредоточиться, когда он постоянно переходит от одного объекта или явления к другому, ни на чем не задерживаясь. Этот вид рассеянности называется подлинной рассеянностью. Произвольное внимание человека, страдающего подлинной рассеянностью, отличается крайней неустойчивостью и отвлекаемостью. Физиологически подлинная рассеянность объясняется недостаточной силой внутреннего торможения. Возбуждение, возникающее под действием внешних сигналов, легко распространяется, но с трудом концентрируется. В результате в коре мозга рассеянного человека создаются неустойчивые очаги возбуждения.
Причины подлинной рассеянности разнообразны. Ими могут быть общее расстройство нервной системы, заболевания крови, недостаток кислорода, физическое или умственное утомление, тяжелые эмоциональные переживания. Кроме того, одной из причин подлинной рассеянности может быть значительное количество полученных впечатлений, а также неупорядоченность увлечений и интересов.
14.4. Развитие внимания
Внимание, как и большинство психических процессов, имеет свои этапы развития. В первые месяцы жизни у ребенка отмечается наличие только непроизвольного внимания. Ребенок вначале реагирует только на внешние раздражители. Причем это происходит только в случае их резкой смены, например при переходе из темноты к яркому свету, при внезапных громких звуках, при смене температуры и т. п.
Начиная с третьего месяца ребенок все больше интересуется объектами, тесно связанными с его жизнью, т. е. наиболее близкими к нему. В пять-семь месяцев ребенок уже в состоянии достаточно долго рассматривать какой-нибудь предмет, ощупывать его, брать в рот.
Особенно заметно проявление его интереса к ярким и блестящим предметам. Это позволяет говорить о том, что его непроизвольное внимание уже достаточно развито.Зачатки произвольного внимания обычно начинают проявляться к концу первого - началу второго года жизни. Можно предположить, что возникновение и формирование произвольного внимания связано с процессом воспитания ребенка. Окружающие ребенка люди постепенно приучают его выполнять не то, что ему хочется, а то, что ему нужно делать. По мнению Н. Ф. Добрынина, в результате воспитания дети вынуждены обращать внимание на требуемое от них действие, и постепенно у них, пока еще в примитивной форме, начинает проявляться сознательность.
Большое значение для развития произвольного внимания имеет игра. В процессе игры ребенок учится координировать свои движения сообразно задачам и; ры и направлять свои действия в соответствии с ее правилами. Параллельно
Глава 14. Внимание 371
с произвольным вниманием на основе чувственного опыта развивается и непроизвольное внимание. Знакомство со все большим и большим количеством предметов и явлений, постепенное формирование умения разбираться в простейших отношениях, постоянные беседы с родителями, прогулки с ними, игры, в которых дети подражают взрослым, манипулирование игрушками и другими предметами - все это обогащает опыт ребенка, а вместе с тем развивает его интересы и внимание.
Основной особенностью дошкольника является то, что его произвольное внимание достаточно неустойчиво. Ребенок легко отвлекается на посторонние раздражители. Его внимание чрезмерно эмоционально, - он еще плохо владеет своими чувствами. При этом непроизвольное внимание достаточно устойчиво, длительно и сосредоточено. Постепенно путем упражнений и волевых усилий у ребенка формируется способность управлять своим вниманием.
Особое значение для развития произвольного внимания имеет школа. В процессе школьных занятий ребенок приучается к дисциплине.
У него формируется усидчивость, способность контролировать свое поведение. Следует отметить, что в школьном возрасте развитие произвольного внимания также проходит определенные стадии. В первых классах ребенок не может еще полностью контролировать свое поведение на уроках. У него по-прежнему преобладает непроизвольное внимание. Поэтому опытные учителя стремятся сделать свои занятия яркими, захватывающими внимание ребенка, что достигается периодической сменой формы подачи учебного материала. При этом следует помнить, что у ребенка в этом возрасте мышление в основном наглядно-образное. Поэтому, для того чтобы привлечь внимание ребенка, изложение учебного материала должно быть предельно наглядным.В старших классах произвольное внимание ребенка достигает более высокого уровня развития. Школьник уже в состоянии достаточно длительное время заниматься определенным видом деятельности, контролировать свое поведение. Однако следует иметь в виду, что на качество внимания оказывают влияние не только условия воспитания, но и особенности возраста. Так, физиологические изменения, наблюдаемые в возрасте 13-15 лет, сопровождаются повышенной утомляемостью и раздражительностью и в некоторых случаях приводят к снижению характеристик внимания. Это явление обусловлено не только физиологическими изменениями организма ребенка, но и значительным возрастанием потока воспринимаемой информации и впечатлений школьника.
Л. С. Выготский пытался в рамках своей культурно-исторической концепции проследить закономерности возрастного развития внимания. Он писал, что с первых дней жизни ребенка развитие его внимания происходит в среде, включающей так называемый двойной ряд стимулов, вызывающих внимание. Первый ряд - это окружающие ребенка предметы, которые своими яркими, необычными свойствами приковывают его внимание. С другой стороны - это речь взрослого человека, произносимые им слова, которые первоначально выступают в виде стимулов-указаний, направляющих непроизвольное внимание ребенка. Произвольное внимание возникает из того, что окружающие ребенка люди начинают при помощи ряда стимулов и средств направлять внимание ребенка, руководить его вниманием, подчинять его своей воле и тем самым дают в руки ребенка те средства, с помощью
Торможение условных рефлексов
Для обеспечения приспособления и адекватного поведения необходимы не только способность к выработке новых условных рефлексов и их длительное сохранение, но и возможность к устранению тех условно-рефлекторных реакций, необходимость в которых отсутствует. Исчезновение условных рефлексов обеспечивается процессами торможения. По И.П.Павлову, различают следующие формы коркового торможения: безусловное, условное и запредельное торможение.
Безусловное торможение
Этот вид торможения условных рефлексов возникает сразу в ответ на действие постороннего раздражителя, т.е. является врожденной, безусловной формой торможения. Безусловное торможение может быть внешним и запредельным. Внешнее торможение возникает под влиянием нового раздражителя, создающего доминантный очаг возбуждения, формирующего ориентировочный рефлекс. Биологическое значение внешнего торможения состоит в том, что, затормаживая текущую условно-рефлекторную деятельность, оно позволяет переключить организм на определение значимости и степени опасности нового воздействия. Посторонний раздражитель, оказывающий тормозящее влияние на течение условных рефлексов, называется внешним тормозом. При многократном повторении постороннего раздражителя вызываемый ориентировочный рефлекс постепенно уменьшается, а затем исчезает и уже не вызывает торможения условных рефлексов. Такой внешний тормозящий раздражитель называется гаснущим тормозом. Если же посторонний раздражитель содержит биологически важную информацию, то он всякий раз вызывает торможение условных рефлексов. Такой постоянный раздражитель называется постоянным тормозом.
Биологическое значение внешнего торможения - обеспечение условий для более важного в данный момент ориентировочного рефлекса, вызванного экстренным раздражителем, и создание условий для его срочной оценки.
Условное торможение (внутреннее)
Оно возникает, если условный раздражитель перестает подкрепляться безусловным. Его называют внутренним, потому что оно формируется в структурных компонентах условного рефлекса. Условное торможение требует для выработки определенного времени. К этому виду торможения относятся: угасательное, дифференцировочное, условный тормоз и запаздывающее.
Угасательное торможение развивается в тех случаях, когда условный раздражитель перестает подкрепляться безусловным, при этом условная реакция постепенно исчезает. Дифференцировочное торможение вырабатывается на раздражители, близкие по характеристике к условному раздражителю.
Условный тормоз - это разновидность дифференцировочно-го торможения. Возникает в том случае, если положительный условный раздражитель подкрепляется безусловным, а комбинация из условного и индифферентного раздражителей не подкрепляется. Запаздывающее торможение характеризуется тем, что условная реакция на условный раздражитель возникает до действия безусловного раздражителя.
Запредельное торможение
Этот вид торможения отличается от внешнего и внутреннего по механизму возникновения и физиологическому значению. Оно возникает при чрезмерном увеличении силы или продолжительности действия условного раздражителя, вследствие того, что сила раздражителя превышает работоспособность корковых клеток. Это торможение имеет охранительное значение, так как препятствует истощению нервных клеток. Запредельное торможение может вызываться действием не только очень сильного раздражителя, но и действием небольшого по силе, но длительного и однообразного по характеру раздражения. Это раздражение, постоянно действуя на одни и те же корковые элементы, приводит их к истощению, а следовательно, сопровождается возникновением охранительного торможения. Запредельное торможение легче развивается при снижении работоспособности, например, после тяжелого инфекционного заболевания, стресса, чаще развивается у пожилых людей.
Прежде всего о самом, пожалуй, важном - о «механизации» в нервной деятельности. Наша центральная нервная система способна усваивать, «запоминать» свои собственные реакции. Если какие-то сигналы о постоянных или часто повторяющихся обстоятельствах приходят в организм раз, другой, третий, а он в каждом случае отвечает одинаково, стереотипно, то в клетках коры головного мозга от такой тренировки сложится определенная функциональная системность условных рефлексов - подвижный «рисунок» из возбужденных и заторможенных клеток. Это - динамический стереотип. И. П. Павлов определял его как «слаженную и уравновешенную систему внутренних процессов» и придавал ему большое значение. Кому довелось тренироваться в каком-либо виде физических упражнений, тот знает, как постепенно трудное становится легким. Больше того, привычную работу, даже более трудную, чем новую, делать легче.
Наглядно «экономическую целесообразность» динамического стереотипа можно увидеть на таком опыте. Опыт этот очень прост. Раздается негромкий звонок, и в ответ человек должен совершить простейшее движение - нажать кнопку. Во время эксперимента ему делают электроэнцефалограмму - регистрируют биотоки мозга. Исследование это напоминает хорошо всем знакомую электрокардиографию - запись биотоков сердца. Только в данном случае объект исследования - мозг и «щупальца» прибора прикладывают к голове. Человек сидит в своеобразном шлеме.
Так вот, биотоки мозга, точно отражающие степень активности разных его частей, показали, что вначале, когда задание было для испытуемого ново, возбуждение охватывало многие зоны коры головного мозга, оно, словно спотыкаясь впотьмах, зажигало свет повсюду, ища правильную дорогу. А потом, когда подопытный человек освоился с заданием и у него выработался твердый условный рефлекс - на звонок нажимать кнопку, биотоки зарегистрировали возбуждение только двух зон - слуховой и двигательной.
Для нервных клеток использование динамического стереотипа - наиболее легкая работа. Эта закономерность должна определять нашу линию поведения но отношению к нервной системе во многих жизненных ситуациях.
Нормальная деятельность нервной системы зависит от того, насколько четко, своевременно и безболезненно чередуются процессы возбуждения и торможения или, иными словами, как выполняются физиологические законы нервной деятельности.
Возбуждение и торможение не отделены друг от друга «железным занавесом». Наоборот, они постоянно взаимодействуют между собой, не только сменяя друг друга, но и влияя на силу и распространенность противоположного процесса.
Степень их взаимодействия и есть показатель состояния нервной системы. Вот спортсмен, еще не очень опытный в борьбе на ответственных соревнованиях, которые собирают тысячи зрителей и приковывают внимание прессы, радио и телевидения, выходит на старт. Сколько мыслей, противоречивых чувств одолевают его в эту напряженную минуту. Уверенность в своих силах, желание победить - иначе какой же он спортсмен! -увеличивают его подъем, и в то же время волнение от непривычной обстановки, оценка возможностей сильных соперников, которых впервые ощущаешь близко, локоть к локтю, естественно, тревожат человека.
Как выступит спортсмен? Во многом результат зависит от того, справится ли его нервная система со «стартовой лихорадкой». Иногда такое неизбежное возбуждение поглощает всю энергию спортсмена, и на дистанции, в секторе, где он прыгает, толкает ядро или взлетает на гимнастических снарядах, он действует вяло, скованно. Не сумев затормозить вредное в данном случае возбуждение, центральная нервная система «допустила» торможение многих центров, в том числе и участвующих в выполнении спортивного упражнения.
Но вот вышел на старт опытный боец, закаленный во многих спортивных баталиях. Он тоже не остается безучастным к виду переполненных зрителями трибун, ко всей торжественной и волнующей обстановке больших соревнований. Его тоже охватывает возбуждение. Но нервная система уже научилась сравнительно легко подавлять вредное возбуждение, тормозить нежелательные реакции. Поэтому «стартовой лихорадки» у опытного спортсмена, как правило, не бывает. Наоборот, на старте у него происходит величайшая мобилизация сил. Она активизирует все процессы в организме, необходимые для успешного выступления.
Конечно, и опытные спортсмены не застрахованы от неожиданностей, которые могут произойти из-за неправильных реакций нервной системы, когда нарушается уравновешенность процессов возбуждения и торможения. Поэтому тренеры уделяют большое внимание волевой подготовке спортсменов, тренируя, укрепляя не только мышцы, но и нервную систему, ее способность координировать процессы возбуждения и торможения.
Часто бывает, что длительное возбуждение без всякой видимой причины сменяется торможением. Если, например, участники соревнования вышли на старт, а он почему-то откладывается, то спустя некоторое время стартовое возбуждение у менее стойких сменяется безразличием. А в таком состоянии хорошего результата не покажешь.
Каждый из происходящих в центральной нервной системе процессов способен порождать свою противоположность. Почему это происходит? В кульминации возбуждения противоположный тормозной процесс по законам высшей нервной деятельности располагается вокруг зоны возбуждения. Он может охватывать большие области, включая в себя и первоначальный очаг возбуждения. Тогда тот гаснет, стихает.
Такая «борьба центров» наблюдается очень часто. Но, конечно, не всегда любой посторонний раздражитель или внутренний противоположный процесс прерывает течение нервной деятельности и навязывает ей иное направление. Это зависит от сравнительной силы обоих раздражителей, от скорости распространения нервных процессов в мозгу.
«Борьба центров» нередко сводится к тому, что в мозгу главенствует один, доминирующий, очаг возбуждения, так называемая доминанта. Такое лидерство может продолжаться довольно долго. И все это время остальные разнообразные раздражения, приходящие в центральную нервную систему, сталкиваются с доминантой. Слабые и средние поддерживают, укрепляют ее, и только очень сильные способны погасить главнейший очаг возбуждения. Доминанта может быть благом для нервной системы, а может быть и злом. Поэтому в арсенале средств уравновешивания нервной деятельности должны быть и такие, которые оказывают влияние на устойчивый, главенствующий очаг возбуждения.
И. П. Павлов подметил очень важную закономерность деятельности нервной системы: по мере нарастания силы раздражения нарастает и реакция, но не бесконечно, а только до известного предела. Дальше нарастание реакции прекращается и развиваются явные признаки торможения. Он назвал такое торможение запредельным.
Нервные клетки. - единственные в организме, которые не восстанавливаются и не замещаются. Исчерпались силы клетки - и она перестанет функционировать, ее нет. Это роковой процесс. Чтобы он не наступил, на выручку клетке и приходит запредельное торможение. Когда раздражение оказалось’ для клетки коры головного мозга непосильным, сверхмаксимальным, и ее напряжение превысило пределы функциональных возможностей, в ней разливается тормозной процесс, она как бы получает передышку.
Человек «засыпает» от усталости, у спортсмена от неправильных занятий развиваются явления перетренировки, «фальстарты» выбивают у него почву из-под ног - все это отраженно запредельного торможения, развившегося как ответ нервной системы на непосильное возбуждение.
Условные рефлексы - основной метод взаимодействия организма с окружающим миром, инструмент его приспособления к изменяющейся обстановке - обладают способностью угасать, стираться, бесследно уходить со сцены, когда они выполнили свою роль, освобождая место для образования новых нервных связей. Если человек привык обедать, скажем, в 12 часов, то к этому времени он будет испытывать голод. И если время обеда передвинется, допустим, на 2 часа, то вначале аппетит по-прежнему будет появляться к 12, но через некоторое время в 12 уже не будет хотеться есть, а вскоре аппетит начнет приходить в новое «отведенное» ему время - к 14 часам. Эта смена произошла потому, что в 12 часов условный рефлекс перестал получать подкрепление, а в 14, наоборот, подкреплялся систематически и постоянно.
Если бы у нервной системы не было этого качества, она была бы перегружена множеством бесполезных навыков. А перегрузка, как известно, не способствует хорошей продуктивной работе. Если бы раз усвоенное оставалось в нервной системе навечно, то было бы невозможным совершенствование человека в различных сферах деятельности. Правда, если ошибка в выполнении упражнения у гимнаста закрепляется, часто повторяется, требуется на время прекратить выполнять какой-либо элемент движения, чтобы угас ненужный условный рефлекс, и потом осваивать новый. Переучиваться всегда труднее, чем учиться заново.
Нервная система оберегает себя от возбуждения «по пустякам». Почти на всякое слабое раздражение она отвечает не возбуждением, а торможением. Это торможение является профилактическим, благодаря ему наш организм избавлен «от суеты», излишней перестройки. В то же время профилактическое торможение при действии слабых раздражителей служит тренировочным занятием для нервных клеток, так как повышает их устойчивость.
Разумеется, в небольшой книжке невозможно подробно, «до последнего винтика», до мельчайшей реакции разобрать тонкости работы этого сложнейшего, пожалуй самого сложного на земле, многоотраслевого хозяйства. Да это и не входит в нашу задачу. Ведь цель этой книжки - показать человеку, что °н может властвовать над собой, познакомить с некоторыми методами тренировки нервной системы. Поэтому и в описании процессов, протекающих в коре головного мозга и в периферических нервах, мы схематически остановились только на главных, имеющих решающее значение для нашего влияния на состояние нервной системы.
В жизни встречаются разные люди - подвижные и медлительные, уравновешенные и легковозбудимые, люди с крепкими и со слабыми нервами. Все эти индивидуальные особенности определяются в конечном счете тем, насколько быстро чередуются в нервной системе процессы возбуждения и торможения насколько они уравновешивают друг друга и, наконец, насколько сильны эти процессы.
Все эти три качественных показателя деятельности нервной системы имеют существенное значение. Разве сильная нервная система, способная вынести чрезвычайные раздражения, не дает своему владельцу неоценимые преимущества? Разве человек, который в состоянии подавлять свои порывы по велению разума, не достигает уже одним этим многого? И разве золотая середина между поспешной суетливостью и замедленностью тугодума не приносит замечательные плоды?
Для образования, закрепления и поддержания условных рефлексов существенное значение имеют следующие процессы в коре головного мозга.
Возбуждение и торможение , которые представляют собой как бы две противоположные стороны единого процесса уравновешивания организма с внешней средой. Ответные реакции организма на воздействия тех или других раздражителей всегда характеризуются совместным действием этих двух нервных процессов.
Иррадиация процессов возбуждения и торможения . Она состоит в распространении нервных процессов от места их первоначального возникновения в коре на соседние участки.
Концентрация процессов возбуждения и торможения . Она противоположна иррадиации и состоит в постепенном сосредоточении нервного процесса в относительно небольшом участке коры.
Всякое вновь возникающее возбуждение вначале отличается иррадиацией, а затем, в процессе повторения, постепенно концентрируется в определенных нервных центрах, которые необходимы для его проведения.
Взаимная индукция процессов возбуждения и торможения . Если в определенном участке коры головного мозга возникает процесс возбуждения, то по закону индукции в других участках коры развивается торможение, и наоборот.
Установлено, что индукция бывает не только одновременной (в разных участках коры), но и последовательной (в том же участке коры). Она состоит в том, что после прекращения в данном центре возбудительного процесса в нем начинает развиваться тормозной процесс, и наоборот.
Усиление возбудительного процесса под влиянием тормозного называется положительной индукцией. Усиление тормозного процесса под влиянием возбудительного называется отрицательной индукцией.
Функционирование условно рефлекторного механизма базируется на двух основных нервных процессах: возбуждения и торможения. Достаточно сильное раздражение органа приводит его в активное деятельное состояние - возбуждение.
Возбуждение - свойство живых организмов, активный ответ возбудимой ткани на раздражение. Основная функция нервной системы, направленная на реализацию того или иного способа активации организма. Оно проявляется в мгновенных и существенных сдвигах в процессах обмена веществ, то есть может происходить только в живых клетках. Первый и притом обязательный признак возникшего возбуждения - электрическая реакция на результат изменений электрического заряда поверхностной мембраны клеток. Затем наступает специфическая для каждого органа реакция, чаще всего выражающаяся во внешней работе: мышца сокращается, железа выделяет сок, в нервной клетке возникает импульс.
Возбудимость, то есть способность в ответ на раздражение приходить в состояние возбуждения, - одно из основных свойств живой клетки. Исчезновение возбудимости означает прекращение рабочих функций, а в конечном счете, и жизни.
Вызвать состояние возбуждения можно различными раздражителями, например механическими (укол булавкой, удар), химическими (кислота, щелочь), электрическими. Наименьшая сила раздражения, достаточная для того, чтобы вызвать минимальное возбуждение, называется порогом раздражения.
По мере укрепления условного рефлекса происходит усиление тормозного процесса.
Торможение - активный, неразрывно связанный с возбуждением процесс, приводящий к задержке деятельности нервных центров или рабочих органов. В первом случае торможение называется центральным, во втором -периферическим.
В зависимости от природы физиологического механизма, лежащего в основе тормозного эффекта на условнорефлекторную деятельность организма, различают безусловное (внешнее и запредельное) и условное (внутреннее) торможение условных рефлексов.
Торможение безусловное - разновидность коркового торможения. В отличие от условного торможения наступает без предварительной выработки. Включает в себя: 1) индукционное (внешнее) торможение; 2) запредельное (охранительное) торможение.
Внешнее торможение условного рефлекса возникает под действием другого постороннего условного или безусловного раздражителя. Когда под влиянием какого-нибудь изменения внешней или внутренней среды в коре больших полушарий возникает достаточно сильный очаг возбуждения, то вследствие отрицательной индукции, возбудимость других ее пунктов оказывается пониженной - в той или иной степени в них развивается тормозное состояние.
Индукционное (внешнее) торможение - экстренное прекращение условнорефлекторной деятельности под воздействием посторонних стимулов, биологическое значение его - преимущественное обеспечение ориентировочной реакции на неожиданно возникший раздражитель. Примером такого торможения может служить следующий опыт.
У собаки выработан прочный условный рефлекс на свет электрической лампочки. Величина реакции - 10 капель слюны за 30 секунд изолированного действия раздражителя. Включение одновременно с зажиганием лампочки нового раздражителя (звонка) привело к уменьшению условного рефлекса до 1-2 капель. На повторное действие света (без включения звонка) выделилось 7 капель слюны. Испробованный еще через несколько минут условный рефлекс на свет лампочки полностью восстановился. Таким образом, под влиянием нового постороннего раздражителя произошло торможение услов¬ного рефлекса, продолжавшееся в течение некоторого времени. Источником индукционного торможения могут оказаться и раздражения, возникающие в самом организме, например сдвиги в работе пищеварительного аппарата.
При повторном действии одного и того же постороннего раздражителя вызываемый им очаг возбуждения постепенно слабеет, явление индукции исчезает и в результате прекращается тормозящее влияние на условные рефлексы.
Если изолированное действие условного пищевого раздражителя, обычно подкрепляемого через 20 секунд, продолжать 2-3 минуты, выделение слюны прекратится. То же произойдет при чрезмерном усилении раздражения. Секреция прекращается в результате развившегося торможения. Это можно доказать, пробуя также другие условные раздражители. Примененные сразу же после удлиненного во времени или чрезмерно сильного раздражения, они вызывают слабую рефлекторную реакцию вследствие иррадиации тормозного процесса на другие клетки коры.
Торможение, развивающееся в корковой клетке под влиянием длительного или сверхсильного раздражения, Павлов назвал запредельным.
Запредельное (охранительное) торможение - торможение, возникаю¬щее при действии стимулов, возбуждающих соответствующие корковые структуры выше присущего им предела работоспособности, и обеспечивающее тем самым реальную возможность ее сохранения или восстановления.
Как индукционное, так и запредельное торможение свойственно не только коре больших полушарий, но и всем другим отделам нервной системы. Существует, однако, вид торможения, встречающийся только в высшем отделе головного мозга. Такое специфическое корковое торможение Павлов назвал условным или внутренним.
Условное (внутреннее) торможение условного рефлекса носит условный характер и требует специальной выработки. Биологический смысл его в том, что изменившиеся условия внешней среды требуют соответствую¬щего адаптивного приспособительного изменения в условнорефлекторном поведении.
При выработке обычного условного рефлекса устанавливается связь раздражаемого пункта с другим возбужденным пунктом коры. При выработке условного торможения действие раздражителя связывается с тормозным состоянием корковых клеток. Один и тот же раздражитель в зависимости от того, с каким состоянием коры связывается его действие, может привести к образованию либо условного рефлекса, либо условного торможения. В первом случае он станет положительным условным раздражителем, а во втором -отрицательным.
Развитие торможения легко обнаружить в эксперименте. Так, у собаки предварительно были выработаны прочный условный рефлекс на удары метронома с подкреплением через 3 минуты и условные рефлексы на другие раздражители с подкреплением через 30 секунд. Затем метроном пускался в ход на 1 минуту и тотчас заменялся другим раздражителем, подкрепляемым через 30 секунд. При такой постановке опыта эффект действия второго раздражителя оказывался резко сниженным, то есть заторможенным. Очевидно, торможение, развившееся под влиянием, одноминутного действия метронома, захватило и другие участки коры.
Различают четыре вида внутреннего торможения: угасание, дифференцировка, условный стимул, запаздывание.
Если условный раздражитель предъявляется без подкрепления безусловным, то через некоторое время после изолированного применения условного стимула реакция на него угасает. Такое торможение условного рефлекса называется угасательным (угасание). Угасание условного рефлекса - это временное торможение, угнетение рефлекторной реакции. Спустя некоторое время новое предъявление условного стимула без подкрепления его безусловным вначале вновь приводит к проявлению условнорефлекторной реакции.
Если у животного или человека с выработанным условным рефлексом на определенную частоту звукового стимула (например, звука метронома с частотой 50 в секунду) близкие по смыслу раздражители (звук метронома с частотой 45 или 55 в секунду) не подкреплять безусловным стимулом, то условно рефлекторная реакция на последние угнетается, подавляется. Такой вид внутреннего (условного) торможения называется дифференцировочным торможением (дифференцировка). Дифференцировочное торможение лежит в основе многих форм обучения, связанных с выработкой тонких навыков.
Если условный стимул, на который образован условный рефлекс, применяется в комбинации с некоторым другим стимулом и их комбинация не подкрепляется безусловным стимулом, наступает торможение условного рефлекса, вызываемого этим стимулом. Этот вид условного торможения называется условным тормозом.
Запаздывательное торможение - торможение, наступающее тогда, когда подкрепление условного сигнала безусловным раздражителем осуществляется с большим опозданием (2-3 мин.) по отношению к моменту предъявления условного раздражителя.
Вся деятельность больших полушарий головного мозга основана на осуществлении двух нервных процессов: возбуждения и торможения. Эти процессы чрезвычайно динамичны, могут переходить друг в друга и формируются в коре головного мозга в зависимости от окружающих условий.
Существует два вида торможения: условно-рефлекторное и безусловно-рефлекторное. Первое присуще только коре головного мозга, а второе может возникать в любом отделе ЦНС.
Условно-рефлекторное торможение является внутренним, так как оно развивается внутри дуги условного рефлекса, в тех нервных структурах, которые участвуют в осуществлении данного рефлекса.
Угасательное торможение вырабатывается, если условный рефлекс многократно не подкрепляют безусловным раздражителем. Через некоторое время после угасания условный рефлекс может восстановиться, если вновь подкрепить действие условного раздражителя безусловным. Прочные условные рефлексы легко восстанавливаются, непрочные (слабые) практически не восстанавливаются.
Угасание лежит в основе забывания: это забывание пройденного учебного материала, если он не повторяется на последующих уроках, потеря спортивных навыков в случае перерыва в тренировках и т. д.
Угасательное торможение начинает проявляться только с конца периода первого детства. На более ранних этапах угасание почти не развивается. Это значит, что условные рефлексы, образовавшиеся у детей в возрасте до 5 лет, практически не исчезают и продолжают проявляться не только при неподкреплении, но и при их активной переделке. Именно поэтому трудно отучать детей от вредных привычек.
Угасательное торможение имеет важное биологическое значение, так как приводит деятельность организма в соответствие условиям внешней среды. Если условный раздражитель длительное время не подкрепляется, то он теряет свое сигнальное значение и вызывает в коре головного мозга уже не возбуждение, а торможение. Тем самым человек избавляется отпривычек, навыков, ставших организму ненужными. Но поскольку угасание относится к внутреннему торможению и возникает при определенных условиях, то порой человеку требуется долгое время для его выработки. Вот почему переучивание является очень трудной задачей.
Дифференцировочное торможение вырабатывается, когда на организм действует несколько сходных по своим качествам раздражителей, один из которых подкрепляется безусловным раздражителем, а другие действуют без подкрепления. Этот вид торможения имеет важное значение для осуществления тонкого анализа всевозможных воздействий внешнего мира. Благодаря дифференцировкам в слуховом анализаторе развивается способность различать высоту звуков, их силу и направленность; в зрительном - определять и различать цвета, их оттенки, отдаленность предметов, их форму, узнавать вещи, предметы, и т. д.
Первые дифференцировки вырабатываются начиная с года жизни. Сначала этот процесс идет медленно, но по мере тренировки ускоряется.
Этот вид торможения чрезвычайно важен в педагогической практике, особенно в младшем школьном возрасте. Например, при изучении азбуки через различение близких по начертанию букв познается их смысловое значение. Путем дифференцировки обеспечивается переход от частного к общему. Неточность выработки дифференцировки приводит к неправильному произношению слов, неверному написанию букв.
Способность к выработке дифференцировок у детей зависит от возрастных особенностей коры головного мозга. У детей дошкольного возраста формирование этого вида торможения затруднено в связи с широкой иррадиацией возбуждения и ограниченной концентрацией корковых процессов. Отсюда трудности в различении близких между собой раздражителей. Постепенное усиление дифференцировочного торможения происходит при переходе к периоду второго детства. Это позволяет повысить эффективность учебного процесса, углубить изучение некоторых разделов, расширить эрудицию школьников. В подростковом возрасте способность к дифференцировке ослабевает в связи со снижением концентрации нервных процессов.
Условный тормоз развивается в том случае, если после прочной выработки условного рефлекса на какой-либо раздражитель к нему прибавляется новый раздражитель и действие этой комбинации никогда не подкрепляется. У человека компонентом тормозной комбинации выступает слово «нельзя». «Делай», «возьми» - положительные условные раздражители, а «нельзя делать», «нельзя брать» - тормозные раздражители, исключающие действие. Развитие данной разновидности торможения сопровождается способностью человека не делать то, что запрещено, представляет угрозу для других, противоречит основным морально-этическим нормам поведения.
Условное торможение представляет собой основу дисциплинированности, выдержки, самообладания. В период первого детства этот вид торможения формируется плохо. Во втором детстве процесс образования условного тормоза ускоряется. Постоянная его тренировка, осуществляемая в школе уже с первых дней, ведет к быстрому формированию тормозных процессов.
У подростков в связи с ослаблением тонуса коры больших полушарий происходит снижение возбудительных и особенно тормозных процессов, в частности условного торможения. Это ведет к ухудшению дисциплины.
Запаздывающее торможение развивается, если действие условного раздражителя несколько отстает от действия безусловного. При выработке так называемого отставленного условного рефлекса в больших полушариях сменяются две фазы: недеятельная (торможение) и деятельная (возбуждение).
У человека примером запаздывания можно считать команду: «На старт! Внимание! Марш!». Последняя часть команды дается после небольшого интервала. Способному спортсмену удерживаться от преждевременных действий требует достаточно сильного внутреннего торможения. Запаздывание обеспечивает «замирание» организма в ожидании последней команды. Спортсмены со слабо тренированными процессами внутреннего торможения нередко допускают так называемые фальстарты, срываясь с места раньше сигнала «Марш!». Примером проявления торможения запаздывания может быть также звонок с урока. Звонок прозвенел, но учитель еще не давал команды «Урок окончен, можно отдыхать», ученики ждут сигнала словом, которое будет являться для них условным раздражителем. Подкрепление «Встать и пойти отдыхать», как положительный условный раздражитель, наступит через некоторое время, т. е. оно отставлено во времени.
С биологической точки зрения раздражители, вызывающие условное торможение, также являются для организма сигнальными. Они сигнализируют об отсутствии пищи, опасности и т. д., поэтому их можно назвать отрицательными. Соответственно и условные рефлексы, которые при этом вырабатываются, называют отрицательными, так как при их возникновении в коре головного мозга развивается тормозной процесс. Отрицательные условные рефлексы лежат в основе таких важных качеств характера, как выдержка, самообладание, собранность, дисциплинированность, точность и др.
Безусловно-рефлекторное торможение проявляется в двух формах: запредельного внешнего торможения. Оно является врожденным и не требует особой выработки, однако это не исключает надобности в его тренировке.
Запредельное торможение развивается тогда, когда интенсивность процессов возбуждения в ЦНС превышает предел, соответствующий максимуму работоспособности нервных клеток. Это торможение выполняет защитную функцию, предохраняя нервные щетки от истощения, связанного с воздействием чрезвычайного или длительно действующего раздражителя. Предел работоспособности клеток коры головного мозга - непостоянная величина. Она зависит от степени утомления организма, функционального состояния нервных клеток, состояния здоровья и, наконец, от возраста. При неблагоприятных условиях работоспособность клеток снижается. Порог раздражения нервных клеток низкий в детском возрасте и повышается по мере роста организма. Примером запредельного торможения можно назвать сон. У грудных детей он длится до 18 ч в сутки, с возрастом продолжительность его уменьшается, но для защиты организма от перегрузок сон чрезвычайно необходим.
Внешнее , или индукционное, торможение возникает при внезапном действии нового постороннего раздражителя. Таким раздражителем может быть шум пролетающего самолета, неожиданный гудок автомобиля во время занятий и т. д. В ответ образуется безусловный ориентировочный рефлекс. Очаг возбуждения, создаваемый в этом случае, будет доминирующим. Как более сильный, он будет индуцировать торможение в других центрах. Внешнее торможение может возникнуть и под влиянием часто следующих друг за другом подпороговых раздражителей. Развитие торможения в этом случае будет результатом так называемой суммации. Примером суммации и последующего индукционного торможения может служить сонное торможение, развивающееся у учеников при длительном однообразном, монотонном чтении или рассказе учителя. В этом случае каждое слово уподобляется слабому раздражителю, а весь рассказ - серии суммирующихся эффектов ритмического раздражения.
Таким образом, торможение как один из нервных процессов, лежащих в основе деятельности нервных клеток, имеет важное значение в организме. Оно выполняет две ответственные функции: охранительную и корригирующую.
Охранительная (защитная) роль торможения заключается в смене возбудительной процесса более экономичным тормозным состоянием. При утомлении, продолжительной активности нервных клеток или воздействии чрезвычайно сильных раздражителей торможение защищает нервные клетки от перенапряжения и истощения. Поэтому переутомление вызывает у детей сонливость.
Корригирующая роль торможения состоит в том, чтобы привести всю деятельность организма в соответствие с условиями окружающей среды.
Так, если выработанный условный рефлекс перестает подкрепляться, а включение сигнального раздражителя продолжает вызывать существенную реакцию, то организм производя ее, как бы ошибается. Деятельность его не соответствует условиям окружающей среды и поэтому неэкономична. Так будет до тех пор, пока условный рефлекс не угаснет, а условный раздражитель не станет тормозным. Угасательное торможение исправит (адаптирует) деятельность коры больших полушарий и приведет ее в соответствие с изменениями среды.