Головна » Здорове життя » Психічне здоров'я » Здоров'я і душевна рівновага » Загальні принципи функціонування мозку людини

Загальні принципи функціонування мозку людини

Психофізіологічна і психічна робота мозку як системи підпорядковується певним принципам і законам, які вимагають введеннянизки спеціальних понять і категорій. еалізуемие на різних рівнях функціонування центральної нервової системи (ЦНС), ці принципи і закони є обов'язковими для аналізу та інтерпретації тих чи інших порушень, що виникають при локальних ураженнях мозку.

Істотну роль у розумінні послідовності фаз становлення вищих психічних функцій зіграла культурно-історична теорія розвитку функцій, розроблена Виготським і розвинена в працях Лурія і Леонтьєва.

При аналізі основнихтеоретичних тенденцій, що існували в психології першої третини XX ст., було звернуто увагу на те, що над кожною щодо елементарної функцією надбудовується своєрідний «другий поверх» вищих функцій: над механічною пам'яттю - логічна, над мимовільнимувагою - довільне, над відтворюючим уявою - творче, над образним і асоціативним мисленням - понятійне і цілеспрямоване, над нижчими почуттями - вищі і т. п. Проте зв'язок цих двох рівнів не з'ясовувалася і вони розглядалися як структурнорядоположенние і функціонально не пов'язані. Виникнення окремих вищих психічних процесів нерідко приурочувалося до якого-небудь віковому періоду, без пояснення того, чому воно виявилося можливим саме в даний період і як саме виник і ставрозвиватися той чи інший процес. Особливо згубно, на думку Виготського, така постановка питання про вищі психічні функції (ВПФ) відбивалася на дитячої психології.

На противагу подібної позиції був висунутий як найважливіший для психології історичний принцип розуміння психічних процесів, тобто принцип нерозривного їх зв'язку з впливами соціального середовища. Відповідно до цього принципу, поведінка культурного дорослої людини є результатом двох різних процесів: біологічноїеволюції тварин і історичного розвитку людства. У філогенезі обидва ці процеси представлені як самостійні і незалежні лінії розвитку, але в онтогенезі вони злиті воєдино, тому що дитина відразу після народження знаходиться під визначальним впливомнавколишнього його соціального середовища. Нова, власне людська система поведінки формується при наявності певної біологічної зрілості, але без зміни біологічного типу людини. ВПФ є те, чим стають нижчі функції під впливомкультури. Цим визначається необхідність вивчення психічних функцій у їхньому розвитку, починаючи від рудиментарних форм, в тій чи іншій мірі представлених у людини, і закінчуючи вищими психічними процесами. Коротко ця думка була сформульована таким чином:«Поведінка може бути зрозуміле лише як історія поведінки». Найважливішою відмінністю культурного поведінки від більш ранніх його форм є виготовлення і використання знарядь . У повній відповідності з цією тенденцією розвиток психічних функційнеобхідно включає в себе створення особливих - зовнішніх засобів, що є як би знаряддями, що дозволяють добиватися більш високих результатів, але одночасно і якісно перебудовують початкові елементарні психічні функції. Ці допоміжнізасоби-знаряддя ( стимули-засоби по Виготському) звільняють людину від готівки, але не залежних від нього стимулів-об'єктів. Подібні нові штучні знаряддя, мають форму специфічних людських сигналів, отримали назву знаків . До їх числа відносяться: мова, різні форми нумерації і числення, мнемотехнические пристосування, алгебраїчна символіка, твори мистецтва, лист, діаграми, карти, креслення, умовні знаки.

Знак завжди спочатку є засібсоціального зв'язку, засіб впливу на інших, і тільки потім виявляється засобом впливу на себе. Активне пристосувальне зміна людиною природи вимагало замикання нового типу зв'язків між штучно створеними знаками і завданнями і цілями,які ставив осіб. Стосовно до цієї обставини Виготський формулює принцип сигніфікації: людина ззовні створює зв'язки в мозку, керує мозком і через нього - власним тілом. ВПФ з цієї точки зору є «зліпокз соціального »або результат інтеріоризації:« Будь-яка функція в культурному розвитку спочатку виступає як категорія интерпсихическая, а потім - вдруге вже - як інтрапсіхіческая »,« Все внутрішнє у вищих психічних функціях було ніколи зовнішнім ». Це принципсоціальної, знаковою детермінації поведінки. Відповідно, традиційне знаряддя є засіб зовнішньої діяльності, в той час як знак - засіб внутрішньої діяльності людини. Той факт, що для розвитку ВПФ характерне використання опосредующих ланок, означає,що кожна психічна функція включає в себе інші функції, завдяки яким вона і виступає як вища. На цій основі виникають різні форми безпосереднього злиття функцій, утворюються особливі, міжфункціональні зв'язку або такі складні освітипсихічних функцій, які слід вважати своєрідними психологічними системами. З віком змінюється не тільки і не стільки структура самих функцій, скільки міжфункціональні відносини, що зв'язують цю функцію з іншими. Тому порівняльне вивченнярозвитку та розпаду ВПФ є «одним з плідних методів у дослідженні проблем локалізації». До числа принципових висновків, що мають відношення до мозкової організації ВПФ і сформульованих Виготським, є наступні: 1) функція організована і побудованаяк інтегративна діяльність, в основі якої лежать складно диференційовані ієрархічно об'єднані динамічні межцентральних відносини; 2) при розладах розвитку, викликаних будь-яким церебральним дефектом, за інших рівних умов більше страждає вфункціональному відношенні найближчий вищий по відношенню до ураженої ділянки центр і відносно менше страждає найближчий нижчий стосовно нього центр; при розпаді спостерігається зворотна залежність: при ураженні будь-якого центру при інших рівних умовахбільше страждає найближчий до ураженої ділянки нижчий, залежний від нього центр і відносно менше страждає найближчий вищий по відношенню до ураженого центр, від якого він сам знаходиться у функціональній залежності.

Іншим важливим, уже педагогічноприкладним аспектом, є питання про взаємовідносини розвитку та навчання. ассматрівая цю проблему, Виготський рішуче відкидає їх розуміння як двох нібито незалежних один від одного процесів, так само як і іншу крайність - їх ототожнення. На його думку,навчання завжди йде і має йти попереду розвитку. Істотне значення у зв'язку з цим має висунуте Виготським поняття зони найближчого розвитку - Зони того, що дитина може вже робити, але не самостійно, а лише завдяки наслідуванню або за допомогоюдорослого. Це те, що в подальшому стане можливим і для самостійного виконання, увійде тим самим в зону актуального розвитку. Поряд із з'ясуванням зони найближчого розвитку необхідно враховувати і сенситивность того або іншого періоду розвитку по відношенню допевному навчання. Останнє тільки тоді найбільш плідно, якщо здійснюється в межах сенситивного до нього періоду, в оптимальні терміни навчання, коли дитина найбільш сприйнятливий до інформації саме даної якості.

Найважливішим поняттям,яким оперують більшість психологічно і фізіологічно орієнтованих наук, є поняття функціональної системи . Це динамічна саморегулююча організація, всі складові елементи якої взаімосодействія отриманнюкорисного для організму пристосовного результату. Істотний внесок у розробку цієї проблеми, супроводжувану широкими філософськими узагальненнями, був внесений Анохіним.

Системний підхід у формі теоретичної концепції під назвою«Загальна теорія систем» виник як реакція на зростання в біології і фізіології аналітичної тенденції, нехтує урахуванням цілісності організму. Широко використовується на початкових етапах розвитку цього напрямку визначення системи через «взаємодія безлічікомпонентів »(Берталанфі) як по відношенню до біологічних об'єктів, так і по відношенню до роботи мозку, через свою неповноти виявилося незадовільним. Це привело до пошуку обов'язкового системоутворюючого фактора, універсально придатного для всіх видів інапрямів системного підходу. Анохін дійшов висновку, що пояснювальні принципи функціонування будь-якої системи не можуть бути побудовані без залучення в понятійний апарат категорії цілеспрямованої поведінки , оскільки мета завждивипереджає реалізацію її організмом і, тим більше, отримання корисного результату. Специфічне властивість цілеспрямованості - це прийняття рішення і передбачення ефекту. Суттєвим є те, що потреба в якому-небудь корисному результаті і мета отримання цьогорезультату зріють усередині біологічної системи, в глибині її метаболічних (обмінних) і гормональних процесів. Таким чином, зміст результату або його параметри формуються системою у вигляді певної ідеальної моделі раніше, ніж з'являється сам результат чи дозакінчення формування поведінкового акта. Отриманий реальний результат і його ідеальна модель в результаті порівнюються. Достатність або недостатність результату визначає подальшу поведінку системи: в разі його достатності організм переходить наформування іншої функціональної системи з іншим корисним результатом, в разі недостатності - відбувається стимулювання активують механізмів і виникає активний підбір нових компонентів. Таким чином, саме переслідувана мета є обмежуючимфактором при взаємодії одного компонента живої системи з іншими. Функціональні системи організму (і мозку як його частини) складаються з динамічно мобілізуються структур, гнучко мінливих до підтвердження досягнення корисної мети. При цьому можливозалучення будь-яких структурних елементів та їх комбінацій за принципом відповідності функціональним вимогам. В результаті кількох «проб і помилок» досягається задовільний пристосувальний результат. Це означає, що всякий компонент може увійти в системутільки в тому випадку, якщо він вносить свою частку сприяння в отримання запрограмованого результату.

На відміну від традиційного підходу, при якому кожне обурення рівноваги призводить систему до пошуку стійкого стану, була запропонована формула, поякої біологічна система, намагаючись отримати шуканий результат, може піти на найбільші обурення у взаємодії своїх компонентів. Єдина можливість роботи багатьох рівнів в системі - це та, при якій кожен нижчий рівень повинен якосьорганізувати контакт результатів, що і може скласти наступний більш високий рівень системи. У цьому випадку «ієрархія систем» перетворюється в ієрархію результатів кожної з субсистем попереднього рівня. Питання про те, який конкретно результат повинен бути отриманий,вирішується мозком в стадії афферентного синтезу . В цьому процесі одночасної обробці піддаються чотири інформаційних потоку: домінуюча мотивація, обстановочная афферентация, пускова афферентация і інформація, що зберігається в пам'яті.Процес об'єднання цих компонентів в систему полегшується висхідній активацією, викликаної орієнтовними реакціями, супутніми афферентному синтезу і попередніми прийняття рішення. абота афферентного синтезу зводиться до підбору можливостейвиборчого напрямки збуджень до м'язів, які здійснюють потрібну дію. Підбір функціональних компонентів системи на основі закінчився афферентного синтезу - це і є суть прийняття рішення.

Механізмом, «передбачливою» аферентні властивостірезультату у відповідності з прийнятим рішенням, є акцептор результату дії . Відповідно до концепції Анохіна, основною детермінантою і умовою придбання живими істотами пристосувальних якостей єпросторово-часова структура світу. Якщо принципи роботи аналізаторних систем людини і тварин, їх рухової і поведінкової активності в умовах тривимірного простору досить очевидні, то роль адаптації до часу ще остаточно не ясна.

Будучи закономірно впорядкованими в об'єктивному матеріальному світі і перебуваючи в причинно-наслідкових відносинах, які впливають на живу істоту фактори можуть бути розділені на дві групи - разові (неповторювані) і повторювані (деякі - повторюванірегулярно, тобто утворюють ряди стійких або щодо стійких послідовних впливів). Очевидно, що із загального потоку подій просторово-часової структури світу тільки останні могли стати тимчасової основою для розвитку пристосувальнихреакцій первинних організмів. Завдяки формуванню на ранніх етапах еволюції здібності до активного пересування, варіативність впливів і діапазон ймовірності їхньої появи стали значно розширюватися. Будь-яке зовнішнє вплив призводить в організмі до ланцюгаскладних змін, що протікають на різних рівнях, починаючи від біохімічних змін і закінчуючи вищими формами психічного відображення у людини. Повторення події супроводжується прискоренням ланцюгів реакцій, а багаторазові повторення - істотним випередженнямрозгортки підготовчих реакцій організму у порівнянні з реальними руховими відповідями. Наступним етапом розвитку цієї системи реагування стає запуск повноцінних відповідних реакцій вже по першій ланці багаторазово повторюваної ланцюга подій. Це явищеотримало назву випереджаючого відображення дійсності , яке в існуючих організмів протікає в мільйони разів швидше, ніж послідовні перетворення в дійсності. Перша ознака ланцюга подій стає сигнальним повідношенню до всього залишився ряду, що дозволяє організму формувати підготовчі зміни для майбутніх подій. Мозок є спеціалізованим органом актуального і випереджаючого відображення. Випередження подій є перш за все активне підтриманняпоставленої мети до моменту її реалізації, причому афферентная модель майбутнього результату стає еталоном оцінки зворотних афферентацій. Для того, щоб здійснювати цю функцію, мозок повинен безперервно підтримувати протягом фізіологічних і похіднихпсихічних процесів («нейронну мелодію») в повній відповідності з аналогічною безперервністю простору і часу зовнішнього світу. Таким чином, в поведінці одночасно присутні декілька компонентів - відображення умов, аферентних синтез, прийняття рішення,пошук корисного результату або, точніше, ланцюги результатів діяльності, що переходять один в інший, зворотній афферентація (від виконуючих органів) для звірення їх в акцептор дії і оцінки їх достатності. Саме результат діяльності впорядковує роботу мозку івсіх його численних підсистем, нейронів і синаптичних зв'язків. Незадовільний результат призводить до перебудови всієї функціональної системи. Організми усіх нині існуючих живих істот і мозок людини представляють не випадкову анатомічну іфункціональну організацію, а справжнє відображення просторово-часових параметрів конкретного середовища проживання.

Однією з основних закономірностей життя організму є безперервний розвиток, поетапне включення і зміна його функціональних систем,забезпечують адекватне (поступове і пластичне) пристосування в різні вікові періоди постнатальної (післяпологової) життя. Засобом еволюції, завдяки якому встановлюються гармонійні відносини між численними компонентами функціональноїсистеми, є гетерохронность (неодночасність) зростання і темпів розвитку різних структурних утворень. На різних вікових етапах вона може проявлятися у виникненні нових внутрішньо-і міжсистемних координацій, а також у випереджаючому розвитку тієї чи іншоїпсихічної функції. Найбільш активна координація функціональних систем відбувається в так звані критичні або сенситивні періоди розвитку, що відповідає якісним перебудовам поведінки і психіки. У кожному віковому періоді окремісистеми повинні перебувати в певній мірі зрілості, інакше не відбудеться їх повного злиття в єдиний ансамбль. озвиток нервової системи дитини супроводжується не тільки появою нових форм реагування, а й згасанням старих, первинних автоматизмів.Запізнення в згасанні старих форм реагування в ряді випадків перешкоджає ускладнення рефлекторної діяльності, формуванню нових межаналізаторних зв'язків.

Внутрішньосистемні гетерохронность пов'язана з поступовим ускладненнямбудь-якої конкретної функціональної системи. Спочатку формуються її елементи, що забезпечують більш прості рівні роботи, а потім більш складні, включаючи вищі психічні. По відношенню до психічного рівня, це - у сфері наочного відображення - сходження віделементарних сенсорних процесів до сприйняття і цілісної картини світу, в мисленні - від конкретних понять до різних рівнів узагальнення і абстракцій. Кожна функція має свій цикл розвитку, сенситивний період свого швидкого розвитку та період відносноуповільненої формування.

Міжсистемна гетерохронность пов'язана з неодночасної закладкою і формуванням різних систем організму. На рівні психіки онтогенетично першою формою міжфункціональних відносин є асоціативна,дозволяє тимчасово об'єднувати різномодальних відчуття в ціле на основі просторово-часової близькості. Пізніше міжфункціональні зв'язку ускладнюються і починають характеризуватися наявністю ведучих і фонових рівнів у побудові психічної діяльності.Перебудова в цих зв'язках та їх ускладнення відбуваються в певній послідовності і обумовлені різними тимчасовим формуванням психічних функцій з випереджаючим розвитком одних по відношенню до інших. Наприклад, у віці 2-5 років спостерігається випереджувальний розвитоксприйняття й мови по відношенню до раніше інтенсивно розвиваючим рухам і діям, але на цьому етапі характеризуються уповільненням темпу розвитку. При цьому спочатку сприйняття займає ієрархічно провідну позицію по відношенню до мови. Всередині самої функції мовиїї різні складові мають власну динаміку розвитку та ієрархію побудови. На першому етапі оволодіння мовою провідним є розрізнення на слух акустичних ознак слів і лише потім формується речедвігательний компонент (Корсакова, Микадзе, Балашова).

З точки зору онтогенезу функціональної асиметрії півкуль гетерохронность психічного розвитку може пояснюватися закономірностями вікової динаміки сприйняття і мислення, стилю діяльності та типу особистості, обумовлених зміноюдомінуючих міжпівкульна відносин у процесі формування психіки дитини. Це має відношення і до таких аспектів вікового розвитку, як дозрівання індивідуально-типового когнітивного стилю (бажаних перцептивних стратегій і провідних стратегійобробки інформації), особливості розвитку загального інтелекту та індивідуальних особливостей особистості - складних і багато в чому соціально обумовлених психічних утворень, які своїм корінням в онтогенезі пов'язані з домінуючим в даному віковому періодіпівкулею. На користь нерівнозначності півкуль в різних періодах життя дитини свідчать такі клінічні факти, як, наприклад, найгірші результати виконання вербальних тестів при ранніх (до 12 міс) лівопівкульним ураженнях порівняно з аналогічнимиправопівсферні, затримки мовного розвитку у таких дітей, більше порушення перцептивних функцій при правополушарной патології (особливо зорово-просторового сприйняття). Існують електрофізіологічні дослідження мозку дитини, що показують різницю всприйнятті вербальних і музичних стимулів півкулями, починаючи від кількох тижнів до 6 міс від народження. Динаміка міжпівкульна взаємодій протягом всіх, і, особливо, щодо пізніх в життя дитини періодів, не може бути адекватно оцінена без урахуваннягетерохронності функцій, пов'язаної з синтетичними по генезу психічними видами діяльності, що виникають як результат об'єднаної роботи різних часток в межах однієї півкулі (переважно передньо-задніх відносин), а також результатів «надстраіваніе»морфологічно і функціонально нових кіркових апаратів над старими, щодо зрілими до моменту народження (вертикальних відносин). еально мозок - це цілісна морфологічна і функціональна система, всі ланки якої одночасно, але з різними швидкостями наПротягом життя людини дозрівають і перекомбінуються свої внутрішні зв'язки в залежності від домінуючих завдань в тому чи іншому віковому періоді, або в тій чи іншій конкретній ситуації. Переважна більшість даних та експериментальних результатів по виявленнюролі правого і лівого півкуль головного мозку в когнітивної діяльності свідчать про наростання лівопівкульним типу свідомості як в онтогенезі, так і в культурній еволюції людства в цілому, що не виключає значення полушарной спеціалізації тамежполушарного взаємодії.

Всі системи мозку, об'єднані різними типами волокон, працюють по принципу ієрархічної співпідпорядкованості , завдяки якому одна з систем, домінуюча в конкретний період часу в тій чиіншої психічної діяльності, здійснює управління іншими системами, а також контролює це управління на основі прямих і зворотних зв'язків. При цьому на рівні макросистем, великих мозкових блоків, спостерігається відносна жорсткість виконуваних ними функцій, в тойчас як на рівні мікросистем, що представляють елементи того чи іншого психофізіологічного ансамблю, виявляється вероятностность і варіативність зв'язків. Подібна закономірність простежується і в роботі систем мозку, при аналізі їх термінів формування в філо-іонтогенезі. Найбільш рано дозрівають ділянки мозку, пов'язані із задоволенням вітальних фізіологічних потреб організму, мають жорстку, генетично детерміновану, однозначну функціональну організацію, в той час як більш пізні, надбудовуютьсяорієнтовні сенсорні, перцептивні та гностичні (тобто вже психічні) функції забезпечуються імовірнісними пластичними зв'язками різних систем мозку. Завдяки функціональної багатозначності, включеність цих ділянок в загальномозкових активністьпідпорядковується конкретної зовнішньої мети, пов'язаної з реально існуючими в даний період дозрівання ресурсами організму. Параметр пластичності-жорсткості може бути простежено і в різних ланках будь-якої функції. У ще більшій мірі це має відношення до реалізаціїнайбільш тонко диференційованих ВПФ - прижиттєво формуються, довільних за способом здійснення і опосередкованих знаковими системами - складних форм предметного поведінки, почуттів, довільної уваги і т. п. ВПФ мають свою психофізіологічну основу , тобто є функціональними системами з багатоступеневим набором аферентних (настроюють) і еферентних (виконуючих) ланок.

В анатомічному просторі мозку ця закономірність насамперед відбивається в його вертикальноїорганізації, де кожен черговий «вищерозміщений» рівень ієрархічно домінує над «нижележащим» і сам включається в інтегративну діяльність мозку в якості ансамблю ще більшої системи або метасістеми. Конструктивно і функціонально з виконанням найбільшскладних форм психічної діяльності пов'язані найбільш пізно дозрівають, поверхневі і тонкі шари кори головного мозку. Крім вертикальної організації, головний мозок має і організацію горизонтальну, представлену в основному асоціативними процесами, як врамках однієї півкулі, так і при взаємодії двох півкуль. Найбільш яскраво горизонтальний принцип проявляється в узгодженій і взаимодополняющей роботі двох півсфер мозку при їх відомої асиметрії, що виражається в своєрідній спеціалізації півкуль повідношенню до ряду психічних процесів. Комбінація вертикально-горизонтальних взаємодій в поєднанні з різним ступенем жорсткості-пластичності зв'язку ВПФ з різними структурами їх матеріального носія - мозку, дає обгрунтування двом основним принципам теоріїлокалізації вищих психічних функцій, розробленим в нейропсихології.

Принцип системної локалізації функцій. Кожна психічна функція спирається на складні взаємопов'язані структурно-функціональні системи мозку. азлічние коркові іпідкіркові мозкові структури беруть своє, «пайову» участь в реалізації функції, виконуючи роль ланки більш загальної єдиної функціональної системи.

Принцип динамічної локалізації функцій. Кожна психічна функція має динамічну,мінливу мозкову організацію, різну у різних людей і в різні періоди їхнього життя. Завдяки якості поліфункціональності, під впливом нових впливів мозкові структури можуть перебудовувати свої функції.

азработка цих фундаментальних для нейропсихології принципів пов'язана з іменами Павлова, Ухтомського, Виготського, Лурия і Анохіна. В історичному аспекті з цієї проблеми існували дві крайні точки зору: вузький локалізаціонізм , виходить з уявлення про психічної функції як про неразложимой на компоненти і жорстко пов'язаної з конкретними мозковими структурами, і еквіпотенціоналізм , трактує мозок і кору великих півкуль як однорідне ціле, рівнозначне для психічних функцій у всіх своїх відділах. Відповідно з другої концепцією поразка будь-якій частині мозку мало б приводити до пропорційного погіршення всіх психічних функцій одночасно і залежати тільки від маси ураженого мозку. Фактом, вступали в явне протиріччя з обома поглядами, було те, що при локальних ураженнях мозку спостерігався високий рівень компенсації виниклих дефектів або заміщення випали функцій іншими відділами мозку.

Відповідно до сучасних поглядами або узагальнюючого принципом системної динамічної локалізації , ВПФ охоплюють складні системи спільно працюючих зон мозку, кожна з яких вносить свій внесок у здійснення психічних процесів і які можуть розташовуватися в абсолютно різних, іноді далеко віддалених один від одного ділянках мозку (Лурія). Залучені функціональні системи є багатовимірними багаторівневими констеляції різних мозкових утворень. Окремі їх ланки повинні бути пов'язані в часі, за швидкостями і ритмам виконання, тобто повинні становити єдину динамічну систему. Дослідження глибоких мозкових структур показали, що характеристики жорсткості-пластичності роботи елементів психофізіологічних систем можуть аналізуватися під кутом зору ймовірності їх залучення до роботи: окремі елементи ВПФ можуть бути «жорсткими», тобто брати постійну участь в тих чи інших актах, а частина - « гнучкими »- включатися в роботу лише при певних умовах. Крім того, динамічна локалізація ВПФ має ще й хронологічний аспект, що відслідковує зміни їх структури від дитячого віку до дорослого.




© При використанні даного матеріалу посилання на MedicLab обов'язкове