Психика и мозг человека: принципы и общие механизмы связи

Издавна увидено, что психологические явления плотно сплетены с работой мозга человека. Эта идея была сформулирована еще в первом тысячелетии до нашей эпохи древнегреческим доктором Алкмеоном Кротонским (VI в. до н.э.), который учил, что мозг есть “седалище души и сознания”, и поддерживалась Гиппократом (ок. 460-377 г. до н.э.), а римский доктор Клавдий Гален (ок. 130-200 гг. н.э.) обосновывал это опытами на животных, перерезая у их нервишки органов эмоций. В течение более чем двухтысячелетней истории развития психических познаний она оставалась бесспорной, развиваясь и углубляясь по мере получения новых данных о мозговой деятельности и новых результатов психических исследовательских работ.

Особенное значение для исследования этой задачи имела рефлекторная теория психики. Понятие рефлекса (по-латыни – “отражение”) в науку ввел французский ученый Рене Декарт. Но его взоры были еще наивны и противоречивы. Сначала прошедшего века физиология довольно отлично исследовала спинномозговые рефлексы. Награда сотворения рефлекторной теории психики принадлежит нашим соотечественникам И. М. Сеченову (1829-1905) и И. П. Павлову (1849-1936). На ней зиждется материалистческая психология.

И. М. Сеченов в собственной книжке “Рефлексы мозга” (1863), сначало нареченной им “Попытка свести метод происхождения психологических явлений на физиологические базы”, показал, что “все акты сознательной и бесознательной жизни по методу собственного происхождения сущность рефлексы”.

Он выделил в рефлексах три звена: – изначальное звено – наружное раздражение и перевоплощение его органами эмоций в процесс нервного возбуждения, передаваемого в мозг; – среднее звено – центральные процессы в мозгу (процессы возбуждения и торможения и появление на этой базе психологических состояний (чувств, мыслей, эмоций и т. д.); – конечное звено – наружное движение.

По воззрению И. М. Сеченова, рефлексы мозга “начинаются чувственным возбуждением, длятся определенным психологическим актом и кончаются мышечным движением”. Так как среднее звено не может быть обособлено от первого и третьего, постольку все психологические явления – это неотделимая часть всего рефлекторного процесса, имеющего причину (детерминированного) в воздействиях наружного для мозга реального мира.

Это была 1-ая и удачная попытка сотворения рефлекторной теории психики. Но честь глубочайшей экспериментальной разработки данной теории принадлежит И. П. Павлову, создавшему новейшую область науки – учение о высшей нервной деятельности, учение об условных рефлексах, временных нервных связях организма с окружающей средой.

Высшая нервная деятельность – это понятие, обобщающее и физиологию высшей нервной деятельности и психологию, что никак не значит тождество последних. В базе высшей нервной деятельности лежит условный рефлекс, представляющий из себя сразу и физиологическое и психологическое явление.

И. П. Павлов в итоге собственных опытов пришел к заключению, помогающему лучше представить процессы корковой нейродинамики, лежащие в базе психологической деятельности. Он выделил три пары черт, применяемых для выявления типов высшей нервной деятельности (ВНД): сила – слабость, уравновешенность -неуравновешенность, подвижность – инертность. Основываясь на бессчетных экспериментальных данных, И. П. Павлов пришел к заключению, что различное сочетание этих черт позволяет выделить последующие четыре типа ВНД: I тип – сильный, уравновешенный, подвижный; II тип – сильный, неустойчивый, подвижный; III тип – сильный, уравновешенный, инертный; IV тип – слабенький (неустойчивый, инертный).

Таким образом, подводя результат вышесказанному, мы можем увидеть, что сначала XX в. из 2-ух различных областей познаний – физиологии и психологии – оформились две особые науки, которые занялись исследованием связей меж психологическими явлениями и органическими процессами, происходящими в мозге человека. Это физиология высшей нервной деятельности и психофизиология. Представители первой науки обратились к исследованию тех органических процессов, происходящих в мозге, которые конкретно касаются управления телесными реакциями и приобретения организмом нового опыта. Представители 2-ой науки сосредоточили свое внимание в главном на исследовании анатомо-физиологических основ психики. Общим для ученых, называющих себя спецами по высшей нервной деятельности и по психофизиологии, стало понятие научения, включающее в себя явления, связанные с памятью и в итоге приобретения организмом нового опыта сразу обнаруживающиеся на анатомо-физиологическом, психическом и поведенческом уровнях.

Большой вклад в осознание того, как связана мозговая деятельность и человеческого организма с психическими явлениями и поведением, занес И. М. Сеченов. Позже его идеи развил в собственной теории физиологических коррелятов психологических явлений И. П. Павлов, открывший явление условнорефлекторного научения. В наши деньки его идеи послужили основанием для сотворения новых, более современных психофизиологических теорий, объясняющих научение и поведение в целом (Н. А. Бернштейн, К. Халл, П. К. Анохин), также механизмы условнорефлекторного приобретения опыта (Е. Н. Соколов).

По мысли И. М. Сеченова психологические явления входят как неотклонимый компонент в хоть какой поведенческий акт и сами представляют собой типичные сложные рефлексы. Психическое, считал И. М. Сеченов, настолько же объяснимо естественнонаучным методом, как и физиологическое, потому что оно имеет ту же самую рефлекторную природу.

Своеобразную эволюцию со времени первого собственного возникновения с начала XX в. до наших дней перетерпели идеи И. П. Павлова, связанные с понятием условного рефлекса. Сначала на это понятие ложили огромные надежды в разъяснении психологических процессов и научения. Но эти надежды вполне не оправдались. Условный рефлекс оказался очень обычным физиологическим явлением, чтоб на его базе можно было осознать и к нему свести все сложные формы поведения, тем паче психологические феномены, связанные с сознанием и волей.

Скоро после открытия условнорефлекторного научения были обнаружены и описаны другие пути приобретения живыми созданиями актуального опыта – импринтинг, оперантное обусловливание, викарное научение, – которые значительно расширили и дополнили познания о механизмах научения, характерных человеку. Но все же мысль условного рефлекса как 1-го из методов приобретения организмом нового опыта осталась и получила последующую разработку в работах психофизиологов, а именно Е. Н. Соколова и Ч. А. Измайлова.

Вместе с этим наметились новые, более многообещающие направления разработки трудности связи психики и мозга. Они касались, с одной стороны, роли, которую психологические процессы вместе с физиологическими играют в управлении поведением, а с другой – построения общих моделей регуляции поведения с ролью в этом процессе физиологических и психических явлений (Н. А. Бернштейн, К. Халл, П. К. Анохин). Результаты исследования условнорефлекторных физиологических устройств поведения на уровне целостного организма были дополнены данными, приобретенными при исследовании поведения на нейронном уровне. Значимый вклад в решение соответственных вопросов занесли российские нейропсихологи и психофизиологи. Они основали свою школу в психофизиологии поведения, двигательной активности и органов эмоций (восприятие, внимание, память).

Е. Н. Соколовым и Ч. А. Измайловым было предложено понятие концептуальной рефлекторной дуги. В блок-схеме концептуальной рефлекторной дуги выделяют три взаимосвязанные, но относительно автономно действующие системы нейронов: афферентную (сенсорный анализатор), эффекторную (исполнительную – органы движения) и модулирующую (управляющую связями меж афферентной и эффекторной системами).

Афферентная система, начинающаяся с рецепторов, состоит из нейронов-предетекторов, производящих общую подготовительную обработку инфы, поступающей на органы эмоций, и нейронов-детекторов, выделяющих в ней стимулы определенного рода, избирательно настроенных, реагирующих лишь на такие стимулы.

Эффекторная система включает командные нейроны, мотонейроны и эффекторы, другими словами нервные клеточки, в каких происходит выработка команд, идущих от центра к периферии, и части организма, ответственные за их выполнение.

Модулирующая система содержит нервные клеточки (модулирующие нейроны), связанные с переработкой инфы, циркулирующей меж нейронными сетями, составляющими афферентную и эффекторную подсистемы концептуальной рефлекторной дуги.

Схему работы концептуальной рефлекторной дуги можно представить для себя последующим образом. На сенсоры – специальные аппараты органов эмоций, способные принимать и реагировать на определенные физические воздействия, поступают сигналы-стимулы. Сенсоры, в свою очередь, связаны с селективными сенсорами – нейронами, избирательно реагирующими на те либо другие стимулы, при этом эта связь может быть прямой либо осуществляться через предетекторы. Селективные сенсоры работают по последующему принципу: определенной композиции возбуждения рецепторов соответствует максимум возбуждения на одном из селективных нейронов-детекторов.

От сенсоров сигналы дальше поступают на командные нейроны. Уровень возбуждения командных нейронов регулируется работой модулирующих нейронов. От командных нейронов возбуждение дальше поступает на мотонейроны, связанные с органами движения и другими эффекторами. В работу концептуальной рефлекторной дуги включен механизм оборотной связи. Через механизм оборотной связи регулируется возбудимость рецепторов, эффекторов и самих нейронов. Выделение главных частей концептуальной дуги, отмечает Е. Н. Соколов, явилось результатом обобщения данных о нейронных механизмах рефлексов у животных, стоящих на различных ступенях эволюционной лестницы.

Н. А. Бернштейн обосновал, что даже обычное движение, обретенное при жизни, не говоря уже о сложной людской деятельности и поведении в целом, не может быть выполнено без роли психики. “Формирование двигательного акта, – писал он, – есть на каждом шаге активная психомоторная деятельность… Для каждого двигательного акта, потенциально доступного человеку, в его центральной нервной системе имеется адекватный уровень построения, способный воплотить главные сенсорные корректировки этого акта, надлежащие его смысловой сути… Чем труднее движение, тем многочисленнее и разнообразнее требующиеся для его выполнения сенсорные корректировки”.

Наивысший уровень регуляции вновь осваиваемых сложных движений непременно связан с сознанием человека и является ведущим для этого движения. Подчиненные ему нижележащие уровни именуются фоновыми. Эти составляющие обычно остаются за порогом сознания.

Как движение преобразуется в автоматический навык и переключается с ведущего уровня на фоновый, процесс управления им, его контроля уходит из поля сознания. Но в самом начале освоения нового движения сознание находится всегда. Исключение составляют только более обыкновенные движения, для которых в организме уже имеются готовые прирожденные либо обретенные механизмы. Соответствующим явлением, провождающим переключение движения с более высочайшего уровня на более маленький, выступает снятие зрительного контроля и подмена его проприоцептивным. Это явление состоит в том, что субъект оказывается в состоянии делать какую-то часть работы не смотря.

Южноамериканский ученый К. Халл явился основателем современной психофизиологичес-кой теории научения, объясняющей, каким образом организм приобретает и улучшает актуальный опыт. К. Халл рассматривал живой организм как саморегулирующую систему со специфичными механизмами поведенческой и генетико-биологической регуляции. Эти механизмы – в главном прирожденные – служат для поддержания хороших критерий физического и биохимического равновесия в организме – гомеостаза, врубаются в действие, когда он нарушен.

В базу теории К. Халла был положен ряд постулатов, вытекающих из имеющихся познаний по физиологии организма и мозга, приобретенных к началу 2-ой трети XX в. Сформировав 16 таких постулатов с помощью определенных правил, представляющихся довольно обоснованными, К. Халл дедуктивно выстроил теорию поведения организма, многие выводы из которой потом отыскали экспериментальное доказательство.

П. К. Анохин предложил модель организации и регуляции поведенческого акта, в какой есть место для всех главных психологических процессов и состояний. Она получила заглавие модели многофункциональной системы.

До того как вызвать поведенческую активность, обстановочная афферентация и пусковой стимул должны быть восприняты, другими словами лично отражены человеком в виде чувств и восприятий, взаимодействие которых с прошедшим опытом (памятью) порождает образ. Сформировавшись, образ сам по для себя поведения не вызывает. Он непременно должен быть соотнесен с мотивацией и той информацией, которая хранится в памяти. Сопоставление вида с памятью и мотивацией через сознание приводит к принятию решения, к появлению в сознании человека плана и программки поведения: нескольких вероятных вариантов действий, которые в данной обстановке и при наличии данного пускового стимула могут привести к ублажению имеющейся потребности.

В центральной нервной системе ожидаемый результат действий представлен в виде специфичной нервной модели – акцептора результата деяния. Когда он задан и известна программка деяния, начинается процесс воплощения деяния.

С самого начала выполнения деяния в его регуляцию врубается воля, и информация о действии через оборотную афферентацию передается в центральную нервную систему, сличается там с акцептором деяния, порождая определенные эмоции. Туда же через некое время попадают и сведения о параметрах результата уже выполненного деяния.

Если характеристики выполненного деяния не соответствуют акцептору деяния (поставленной цели), то появляется отрицательное эмоциональное состояние, создающее дополнительную мотивацию к продолжению деяния, его повторению по скорректированной программке до того времени, пока приобретенный итог не совпадет с поставленной целью (акцептором деяния). Если же это совпадение вышло с первой пробы выполнения деяния, то появляется положительная эмоция, прекращающая его.

Теория многофункциональной системы П. К. Анохина [17] расставляет акценты в решении вопроса о содействии физиологических и психических процессов и явлений. Она указывает, что те и другие играют важную роль в совместной регуляции поведения, которое не может получить полное научное разъяснение ни на базе только познания физиологии высшей нервной деятельности, ни на базе только психических представлений.

А. Р. Лурия предложил выделить три анатомически относительно автономных блока мозга, обеспечивающих обычное функционирование соответственных групп психологических явлений [191]. 1-ый – блок мозговых структур, поддерживающих определенный уровень активности. Он включает неспецифические структуры различных уровней: ретикулярную формацию ствола мозга, структуры среднего мозга, глубинных его отделов, лимбической системы, медиобазальные отделы коры лобных и височных толикой мозга. От работы этого блока зависит общий уровень активности и избирательная активизация отдельных подструктур, нужная для обычного воплощения психологических функций. 2-ой блок связан с познавательными психологическими процессами, восприятием, переработкой и хранением различной инфы, поступающей от органов эмоций: зрения, слуха, осязания и т. п. Его корковые проекции в основном размещаются в задних и височных отделах огромных полушарий. 3-ий блок обхватывает фронтальные отделы коры мозга. Он связан с мышлением, программированием, высшей регуляцией поведения и психологических функций, сознательным их контролем.

С блочным консульством структур мозга связана неувязка, которая получила заглавие задачи локализации психологических функций, то есть более либо наименее четкого их консульства в отдельных мозговых структурах. Есть две различные точки зрения на решение этой трудности. Одна получила заглавие локализационизма, другая антилокализационизма.

Согласно локализационизму любая, даже самая простая, психологическая функция, каждое психологическое свойство либо состояние человека совершенно точно связано с работой ограниченного участка мозга так, что все психологические явления, как на карте, можно расположить на поверхности и в глубинных структурах мозга на полностью определенных местах. Вправду, в свое время создавались более либо наименее детализированные карты локализации психологических функций в мозге, и одна из последних таких карт была размещена в 30-х годах XX в.

Потом оказалось, что разные нарушения психологических процессов часто связаны с одними и теми же мозговыми структурами, и напротив, поражения одних и тех же участков мозга нередко приводят к выпадению разных функций. Эти факты, в конечном счете, подорвали веру в локализационизм и привели к появлению альтернативного учения – антилокализационизма. Сторонники последнего утверждали, что с каждым психологическим явлением фактически связана работа всего мозга в целом, всех его структур, так что гласить о серьезной соматотопической представленности (локализации) психологических функций в центральной нервной системе нет достаточных оснований.

В антилокализационизме обсуждаемая неувязка отыскала свое решение в понятии многофункционального органа, под которым стали осознавать прижизненно формирующуюся систему временных связей меж отдельными участками мозга, обеспечивающую функционирование соответственного характеристики, процесса либо состояния. Разные звенья таковой системы могут быть взаимозаменяемыми, так что устройство многофункциональных органов у различных людей может быть разным.

Но и антилокализационизм не сумел до конца разъяснить факт существования более либо наименее определенной связи отдельных психологических и мозговых нарушений, к примеру нарушений зрения – с поражением затылочных отделов коры мозга, речи и слуха – с поражениями височных толикой огромных полушарий и т. п. В связи с этим ни локализационизму, ни антилокализационизму по сей день не удалось одержать окончательную победу друг над другом, и оба учения продолжают сосуществовать, дополняя друг дружку в слабеньких собственных позициях.

Наука отыскивает ответ на вопрос: “Почему дама не может мыслить так, как мужик?”, и исследователи уже предложили несколько увлекательных вероятных ответов. Мужик и дама отличаются друг от друга, рассуждают они, так как маленькие различия в строении их мозга ведут к тому, что приобретенная информация обрабатывается ими по-разному.

Может быть потому мужчины демонстрируют наилучшие результаты в тестах на пространственное мышление: они могут на уровне мыслей воссоздать изображение очертаний, пропорций и местопребывания предметов. Мальчишки также успевают лучше девченок по арифметике, включающей абстрактные понятия места, взаимосвязей и теории.

С другой стороны, девченки обычно произносят 1-ые слова и облекают их в предложения ранее мальчишек. Некие исследования проявили, что дамы молвят более длинноватыми и сложными предложениями, чем мужчины. На дополнительных упражнениях с отстающими по чтению больше мальчишек, чем девченок. Заикание и другие недостатки речи почаще встречаются у представителей мужского пола.

Каковы же анатомические различия мозга парней и дам? Исследования мозга, проводимые после вскрытия, проявили, что у дам относительный вес мозолистого тела – пучка волокон, связывающего левое и правое полушария, – больше, чем у парней. А это, в свою очередь, может привести к тому, что и обмен информацией меж полушариями у их лучше.

Если таковой вывод верен, то это совпадает с утверждением, что у парней левое полушарие более адаптировано для вербальной деятельности, чем у дам. Возможно, мужчины употребляют правое полушарие в работе над абстрактными неуввязками, в то время как у дам задействованы сходу оба полушария.

Каким образом это оказывает влияние на мужской и дамский тип мышления, науке пока доподлинно не понятно. Зато понятно, что на развитие мозга у эмбриона влияют не только лишь генетические причины, да и гормоны. И большая часть из нас с годами начинает мыслить, по последней мере хоть мало, как представители другого пола.