2827

ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ (ВНД)

Лекция

Биология и генетика

Определение высшей и низшей нервной деятельности. Виды ННД и ВНД. Учение И.П. Павлова о ВНД. Врожденные и приобретенные формы поведения. Принципы работы коры. Безусловные и условные рефлексы (классификация, характеристика, сравнительная характеристика БР и УР). Правила формирования УР. Торможение в коре. Физиология памяти.

Русский

2014-11-16

200 KB

23 чел.

Лекция: ОБЩАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ (ВНД)

Вопросы лекции:

  1.  Определение высшей и низшей нервной деятельности. Виды ННД и ВНД. Учение И.П. Павлова о ВНД.
  2.  Врожденные и приобретенные формы поведения. Принципы работы коры.
  3.  Безусловные и условные рефлексы (классификация, характеристика, сравнительная характеристика БР и УР).
  4.  Правила формирования УР. Торможение в коре.
  5.  Физиология памяти.

1.Кора + ближайшие к ней подкорковые образования – высшие отделы ЦНС

Функции – осуществление сложных рефлекторных реакций, которые обеспечивают поведение человека в окружающей среде и приспособление (адаптацию) через поведенческие реакции к постоянно изменяющимся условиям этой среды. Совокупность этих процессов называется высшей нервной деятельностью.

ЦНС обеспечивает

Низшую нервную деятельность (ННД)

Выводит организм на организменный уровень организации

Высшую нервную деятельность (ВНД)

Обеспечивает выведение организма на надорганизменный уровень организации и превращает человека в единицу человеческого социума (в отличие от зоосоциума животных – стая, прайд)

Изучается: 1) физиологией (механизмы формирования ВНД); 2) психологией (результаты формирования поведения);   3) психиатрией (нарушение механизмов функционирования ВНД)

Формы поведения:

Врожденные

  1.  БР;
  2.  инстинкты

Приобретенные

  1.  УР;
  2.  Импритинг (подражание);
  3.  Мышление и сознание (это высшие формы организации поведения)

Врожденные формы поведения

Безусловные рефлексы – это врожденные, генетически обусловленные ответные реакции организма на действующие раздражители.

Инстинкты – это безусловные рефлексы, имеющие цепной характер (половые инстинкты, материнские, хищника). Инстинкты всегда имеют «витальный» характер, т.е. определяют жизненные функции в их последовательности.

Приобретенные формы поведения

Условные рефлексы – это приобретенные (в течение жизни, генетически не определенные) ответные реакции на раздражители окружающей и внутренней среды организма, которые формируются на базе безусловных рефлексов.

Импритинг – УР, имеющие цепной характер, приобретаемые в критический период онтогенеза, а именно в первые месяцы онтогенеза (постнатальном периоде) как подражательные. Например: ребенок улыбается на 2-м месяце жизни не в ответ на улыбку матери, а подражая ей; утенок движется за курицей не потому, что курица его мать, а потому, что она движется и нужно ее придерживаться как гаранта безопасности (любой движущийся предмет).

Импритинг – это простейшая форма обучения, лежащая в основе поведения; основана на:

  1.  Запечатлении реакции;
  2.  Необратимости процесса запечатления;
  3.  Не нужно повторений действующего раздражителя и его подкрепления (запечатлевается сразу, часто с 1-го предъявления).

Классификация БР и УР

Классификация БР по И.П. Павлову:

  •  Оборонительные;
  •  Половые;
  •  Ориентировочные;
  •  Родительские;
  •  Детские

По П.К. Симонову:

  1.  Витальные (направленные на удовлетворение потребности – пищевой, питьевой, оборонительные);
  2.  Ролевые (требуют участия 2-х и более особей – зоосоциологические рефлексы: половой, родительский, иерархический);
  3.  Рефлексы саморазвития (игровой, подражательный, имитационный).

Классификация инстинктов:

  1.  Витальные;
  2.  Ролевые;
  3.  Саморазвития.

Классификация УР – основана на классификации БР, на основе которых выработаны УР: пищевые, оборонительные и т.д.

Сравнительная характеристика УР и БР

БР

УР

  1.  Видовые
  2.  Врожденные
  3.  Проводниковые
  4.  Постоянные
  5.  Осуществляются в ответ на специфический раздражитель

  1.  Требуют существования определенного рецептивного поля
  1.  Индивидуальные
  2.  Приобретенные
  3.  Замыкательные
  4.  Временные
  5.  Осуществляются в ответ на действие индифферентного раздражителя
  6.  Не требуют существования определенного рецептивного поля

 

Условия формирования УР

  1.  Условный раздражитель (индифферентный) должен предшествовать безусловному раздражителю (подкреплению) – не более 5''.
  2.  Совместное действие двух раздражителей.
  3.  Условный раздражитель по биологической значимости (физической силе) не должен быть больше безусловного подкрепления.
  4.  Центр безусловного раздражителя (корковое представительство) должен быть активированным.
  5.  Обязательное условие – нормальное деятельное состояние полушарий головного мозга, отсутствие патологических процессов и посторонних раздражителей.
  6.  Закон силовых отношений: сила безусловного раздражителя больше или соответствует силе условного раздражителя.

В результате делаем вывод:

Условный рефлекс объединяет индифферентный раздражитель с биологически значимой ответной реакцией.

# Условнорефлекторное слюноотделение на звонок / свет

Выработанный УР имеет:

   

 

Механизм формирования УР

Замыкание временной связи между 2-мя корковыми центрами представительства условного раздражителя и безусловного раздражителя, т.е. формируется новая нейрональная цепочка на основе существования корковых связей:

Проекционных  ассоциативных  комиссуральных

Механизм образования временной связи до сих пор изучается. Существующие гипотезы:

  1.  Морфологическая гипотеза: во время образования временной связи происходит рост отростков нейронов, которые формируют временную связь – рост шипиков на апикальной мембране дендритов нейронов.
  2.  Функциональная гипотеза: повышение проводимости (лабильности) синапсов между нейронами, образующими временную связь; увеличение их количества – возникает постсинаптическая потенциация (облегчение и пролонгирование передачи возбуждения);
  3.  Участие глии в образовании временной связи (миелинизация «голых» пресинаптических аксонов, участвующих в образовании временной связи – быстрая передача возбуждения);
  4.  Биохимическая концепция – во время образования временной связи изменяется синтез белка в нейронах, т.к. в структурах РНК и даже ДНК кодируется действие условного сигнала. Описаны специфические белковые вещества мозга – нейропептиды – с которыми связывают образование временной связи.

Современное состояние вопроса

Временная связь – это пространственно-временная организация нейронов, которая сопровождается специфическими изменениями химизма нейронов, объединяющими их в функциональные ансамбли с активацией через ДНК нейроглиальных комплексов.

 УР бывают I порядка

II порядка    у собак

III порядка

У человека – даже VI и VII порядка.

Порядок УР определяется по порядковому номеру индифферентного раздражителя, на который выработан условный рефлекс. Например:

Звонок + пища  слюноотделение  УР I порядка

Свет + звонок + пища  и слюна выделяется не только на предъявление света

(УР II порядка)

Метроном + свет + звонок + пища  слюноотделение даже только на

предъявление метронома (УР III порядка)

Принципы работы КБП

Анализа и синтеза

Детерминизма (причинности)

Структурности

Афферентация в КБП подвергается анализу и синтезу (формируются ощущения, восприятия и представления)

На основе этого принципа формируется аналитико-синтетическая деятельность КБП, проявлениями которой являются:

1)условнорефлекторное переключение;

2)динамический стереотип;

3)иррадиация и концентрация корковых процессов;

4)положительная и отрицательная индукция корковых процессов.

Без действия раздражителя работа КБП не осуществляется

Афферентация коры БП с обширных рецептивных полей организма

Представительство сенсорных систем в проекционных зонах КБП

Зрительная зона

Слуховая зона

Соматосенсорная зона

Обонятельная зона

Вкусовая зона

Вестибулярная зона

Рефлекторная дуга условного рефлекса

Угасание и исчезновение одних УР и замена их другими (возникновение новых) происходит с участием торможения УР.

Виды торможения УР

Безусловное

Условное

Внешнее

Запредельное

Угасательное

Не происходит подкрепления условного раздражителя безусловным

Условный раздражитель теряет свое сигнальное значение

Запаздыва-тельное

Безусловное подкрепление действует через более длительное время по отношению к действию условного раздражителя (интервал увеличивается настолько, что в этот период может вклиниться действие другого раздражителя

Условный раздражитель теряет свое сигнальное значение

Условный тормоз

Возникает при сочетанном воздействии условного раздражителя данного условного рефлекса и дополнительного индифферентного раздражителя; эта комбинация не подкрепляется безусловным раздражителем

Сочетание условного раздражителя и индифферентного не приобретает сигнального значения  

Дифференци-ровочное

Возникает при действии двух равных по биологическому значению, но отличающихся по физической силе

Обеспечивает различение сигнального значения двух раздражителей

Механизм

Безусловное

Тормозной процесс индуцируется формированием добавочного очага возбуждения на действие дополнительного раздражителя извне (внешнего) или по типу пессимального торможения в центре УР

Условное

Обеспечивается «разрывом» временной связи в центре УР (внутри!)

УР формируются в коре на основе функции памяти.

Память – это корковые нервные процессы, которые обеспечивают:

  1.  Запечатление образа раздражителя, события, действия; комплекс структурно-функциональных изменений в ЦНС, возникающих в процессах запоминания, называется энграммы памяти;
  2.  Сохранение этой информации на нейронах памяти;
  3.  Извлечение этой информации;
  4.  Воспроизведение информации.

Классификация памяти по проявлениям

  1.  Образная (правое полушарие) – воспроизведение образа предмета, действия, события;
  2.  Эмоциональная (лимбическая система) – вызывает эмоции, сопровождавшие ранее происходившие события;
  3.  Словесно-логическая (левое полушарие) – развита только у человека в связи с развитием речи.

Структуры:

- полушарная память: теменно-височная кора, лобная кора (ассоциативные зоны коры);

- лимбика: гиппокамп, миндалина.

Классификация памяти по времени сохранения

Кратковременная

Перевод в течение 30''

Долговременная

От 1' до нескольких часов и дней

2 предстадии:

1)иконическая (сенсорная) 0,1 сек;

2)ближайшая (до 1 мин)

Годы, десятилетия, вся жизнь

- вторичная;

- третичная (не забывается никогда – # имя)

Функциональные изменения в нейронах памяти:

1)ионные процессы;

2) реверберация процессов возбуждения в нейронных «ловушках» с участием тормозных нейронов – латеральное торможение

Механизм

Краткосрочная память:

  •  Сенсорная: механизм – ионные процессы на «сенсорных» нейронах, обрабатывающих афферентацию;
  •  Ближайшая: реверберация нервного возбуждения по нейронной цепочке, обрабатывающей информацию;
  •  Кратковременная: первый вид истинной памяти (от нескольких минут до часов и дней); механизм – нейронные функциональные ловушки без изменения самих нейронов памяти; структуры – гиппокамп и височная кора.

Долговременная память:

Перевод кратковременной в долговременную память основан на активации нейропептидов в нейронах памяти. При этом:

  1.  Увеличивается количество медиаторов;
  2.  Увеличивается площадь синапсов;
  3.  Формируются новые синапсы;
  4.  Образуются новые медиаторы.

Резюме:

Память осуществляется по двум механизмам:

  1.  Изменение характера проведения через синапс и устойчивость синаптической передачи в нервных цепях;
  2.  Изменения в нейронах памяти.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

77531. Фреймовое представление знаний 1.36 MB
  Термин фрейм frme рамка остов каркас предложен в 1975 г. Фрейм это единица представления знаний заполненная в прошлом детали которой могут быть изменены согласно текущей ситуации т. Получается что фрейм это абстрактный образ объект или ситуация.
77532. Экспертные системы. Приобретение (извлечение) знаний 255.5 KB
  В экспертных системах знания отделены от данных и мощность ЭС обусловлена в первую очередь мощностью базы знаний и только во вторую очередь используемыми методами решения задач. системы функциональные возможности которых являются в первую очередь следствием их наращиваемой базы знаний БЗ и только во вторую очередь определяется используемыми методами принятия решения. Правильное функционирование ЭС как систем основанных на знаниях зависит от качества и количества знаний хранимых в их БЗ. Поэтому приобретение знаний для ЭС является очень...
77533. Нечеткая логика: история проблемы, практические приложения 1.22 MB
  Для этого значения степень принадлежности физической величины к терму будет равна единице а для всех остальных значений в зависимости от выбранной функции принадлежности. Здесь необходимо описать лингвистические переменные которые вы будете использовать; их функции принадлежности; описать стратегию управления посредством нечетких правил которые вы сможете объединить в единую базу правил или знаний о системе. Другими словами множество А образуют такие объекты элементы для которых указанная выше функция называемая функцией...
77534. НЕЙРОННЫЕ СИСТЕМЫ И СЕТИ. БИОЛОГИЧЕСКИЕ НЕЙРОННЫЕ СЕТИ 463 KB
  С появлением дешевых компьютеров появилась возможность использовать в этой области нейронные сети НС. Крупный толчок развитию нейрокибернетики дал американский нейрофизиолог Френк Розенблатт предложивший в 1962 году свою модель нейронной сети персептрон. Хопфилд предложил оригинальную модель нейронной сети названную его именем.
77535. Проблемно-ориентированные языки. Языки представления знаний 97.5 KB
  Стремление к эффективной программной реализации моделей представления знаний привело к разработке большого числа языков представления знаний от простых, предназначенных для решения отдельных специальных задач, до мощных универсальных.
77536. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АЛГОРИТМЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ 299 KB
  В животной клетке каждая молекула ДНК окружена оболочкой такое образование называется хромосомой. Основная часть хромосомы нить ДНК определяющая какие химические реакции будут происходить в данной клетке как она будет развиваться и как функции выполнять. В каждой соматической клетке человека содержится 46 хромосом. Эти 46 хромосом на самом деле 23 пары причем в каждой паре одна из хромосом получена от отца а вторая от матери.
77537. РАСПОЗНАВАНИЕ ОБРАЗОВ И СИТУАЦИЙ 89 KB
  Суть задачи распознавания установить обладают ли изучаемые объекты фиксированным конечным набором признаков позволяющим отнести и ке определенному классу. Цели науки распознавания образов: замена человеческого эксперта или сложной экспертной системы более простой системой автоматизация деятельности человека или упрощение сложных систем; построение обучающихся систем которые умеют принимать решения без указания четких правил а именно систем которые умеют сами синтезировать правила принятия решений на основе некоторого конечного...
77538. МУЛЬТИ-АГЕНТНЫЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ 96.5 KB
  Системы группового управления должны обеспечить возможность быстрой перестройки производства к изменению типа и объёма выпускаемой продукции в изменяющейся среде. Первоначально были разработаны принципы централизованного и децентрализованного группового управления сложными робототехническими системами. При децентрализованном управлении использовались распределённая группа микропроцессоров встроенных в локальные системы управления гибко программирующие поведение роботов и оборудования в соответствии с заданной в реальном времени...
77539. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 66 KB
  Изменения во внешней среде влияют не только на сам МО но и на выбор требований к цели и качеству управления и как следствие на характер желаемых траекторий движения рабочих органов. Современные МО должны обладать возможностями выполнения функций принятия решений и управления близкими к интеллектуальным функциям человека а по скорости получения решений существенно превышать возможности человека. Эти функции реализуются с помощью современных средств вычислительной техники в интеллектуальных системах управления ИСУ.