Современные представления о сне и бодрствовании

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

Как только движение превращается в  автоматизированный навык и переключается  с ведущего уровня на фоновый, процесс  управления им, его контроля уходит из поля сознания. Однако в самом  начале освоения нового движения сознание присутствует всегда. Исключение составляют только наиболее простые движения, для которых в организме уже  имеются готовые врожденные или  приобретенные механизмы. Характерным  явлением, сопровождающим переключение движения с более высокого уровня на более низкий, выступает «снятие  зрительного контроля… и замена его проприоцептивным. Это явление заключается в том, что субъект оказывается в состоянии делать какую-то часть работы не глядя».

Американский ученый К. Халл явился основоположником современной психофизиологической теории научения, объясняющей, каким образом организм приобретает и совершенствует жизненный опыт. К. Xaлл рассматривал живой организм как саморегулирующую систему со специфическими механизмами поведенческой и генетико-биологической регуляции. Эти механизмы – в основном врожденные – служат для поддержания оптимальных условий физического и биохимического равновесия в организме – гомеостаза, включаются в действие, когда он нарушен.

В основу теории Халла был положен ряд постулатов, вытекающих из имеющихся знаний по физиологии организма и мозга, полученных к началу второй трети XX в. Сформировав 16 таких постулатов с помощью определенных правил, представляющихся достаточно обоснованными, К. Халл дедуктивно построил теорию поведения организма, многие выводы из которой впоследствии нашли экспериментальное подтверждение.

П.К. Анохин предложил модель организации и регуляции поведенческого акта, в которой есть место для всех основных психических процессов и состояний. Она получила название модели функциональной системы.

Прежде чем вызвать поведенческую  активность, обстановочная афферентация и пусковой стимул должны быть восприняты, т.е. субъективно отражены человеком в виде ощущений и восприятий, взаимодействие которых с прошлым опытом (памятью) порождает образ. Сформировавшись, образ сам по себе поведения не вызывает. Он обязательно должен быть соотнесен с мотивацией и той информацией, которая хранится в памяти.

Сравнение образа с памятью и  мотивацией через сознание приводит к принятию решения, к возникновению  в сознании человека плана и программы  поведения: нескольких возможных вариантов  действий, которые в данной обстановке и при наличии заданного пускового  стимула могут привести к удовлетворению имеющейся потребности.

В центральной нервной системе  ожидаемый итог действий представлен  в виде своеобразной нервной модели – акцептора результата действия. Когда он задан и известна программа действия, начинается процесс осуществления действия.

С самого начала выполнения действия в его регуляцию включается воля, и информация о действии через  обратную афферентацию передается в ЦНС, сличается там с акцептором действия, порождая определенные эмоции. Туда же через некоторое время попадают и сведения о параметрах результата уже выполненного действия.

Если параметры выполненного действия не соответствуют акцептору действия (поставленной цели), то возникает отрицательное  эмоциональное состояние, создающее  дополнительную мотивацию к продолжению  действия, его повторению по скорректированной  программе до тех пор, пока полученный результат не совпадет с поставленной целью (акцептором действия). Если же это  совпадение произошло с нерпой попытки  выполнения действия, то возникает  положительная эмоция, прекращающая его.

Теория функциональной системы  П.К. Анохина расставляет акценты в решении вопроса о взаимодействии физиологических и психологических процессов и явлений. Она показывает, что те и другие играют важную роль в совместной регуляции поведения, которое не может получить полное научное объяснение ни на основе только знания физиологии высшей нервной деятельности, ни на основе исключительно психологических представлений.

А.Р. Лурия предложил выделить три анатомически относительно автономные блока головного мозга, обеспечивающие нормальное функционирование соответствующих групп психических явлений. Первый – блок мозговых структур, поддерживающих определенный уровень активности. Oн включает неспецифические структуры разных уровней: ретикулярную формацию ствола мозга, структуры среднего мозга, глубинных его отделов, лимбической системы, медиобазальные отделы коры лобных и височных долей мозга. От работы этого блока зависит общий уровень активности и избирательная активизация отдельных подструктур, необходимая для нормального осуществления психических функций. Второй блок связан с познавательными психическими процессами, восприятием, переработкой и хранением разнообразной информации, поступающей от органов чувств: зрения, слуха, осязания и т.п. Его корковые проекции в основном располагаются в задних и височных отделах больших полушарий. Tpeтий блок охватывает передние отделы коры головного мозга. Он связан с мышлением, программированием, высшей регуляцией поведения и психических функций, сознательным их контролем.

Исследования Лурия и его учеников показали, что двустороннее поражение лобных долей приводит к неспособности сохранять сложные программы и цели действий, тормозить не соответствующие программам импульсы, устойчиво концентрировать внимание на задаче. Поведение таких больных начинает регулироваться не внутренними целями, а любыми случайными внешними импульсами, утрачивается критика к своим действиям и способность осознавать ошибки и исправлять их. То есть лобные доли играют важную роль в программировании, регуляции и саморегуляции поведения человека.

С блочным представительством структур мозга связана проблема, которая  получила название проблемы локализации  психических функций, т.е. более или менее точного их представительства в отдельных мозговых структурах. Есть две разные точки зрения на решение этой проблемы. Одна получила название локализационизма, другая антилокализационизма.

Согласно локализационизму каждая, даже самая элементарная, психическая функция, каждое психологическое свойство или состояние человека однозначно связано с работой ограниченного участка мозга, так что нее психические явления, как на карте, можно расположить на поверхности и в глубинных структурах головного мозга на вполне определенных местах. Действительно, в свое время создавались более или менее детализированные карты локализации психических функций в мозге, и одна из последних таких карт была опубликована в 30-е годы XX в.

Впоследствии оказалось, что различные  нарушения психических процессов  нередко связаны с одними и  теми же мозговыми структурами, и  наоборот, поражения одних и тех  же участков мозга часто приводят к выпадению различных функций. Эти факты в конечном счете  подорвали веру в локализационизм и привели к возникновению альтернативного учения – антилокализационизма. Сторонники последнего утверждали, что с каждым психическим явлением практически связана работа всего мозга в целом, всех его структур, так что говорить о строгой соматотопической представленности (локализации) психических функций в центральной нервной системе нет достаточных оснований.

В антилокализационизме обсуждаемая проблема нашла свое решение в понятии функционального органа, под которым стали понимать прижизненно формирующуюся систему временных связей между отдельными участками мозга, обеспечивающую функционирование соответствующего свойства, процесса или состояния. Различные звенья такой системы могут быть взаимозаменяемыми, так что устройство функциональных органов у разных людей может быть различным

Однако и антилокализационизм не смог до конца объяснить факт существования более или менее определенной связи отдельных психических и мозговых нарушений, например нарушений зрения – с поражением затылочных отделов коры головного мозга, речи и слуха – с поражениями височных долей больших полушарий и т.п.

В связи с этим ни локализационизму, ни антилокализационизму до настоящего времени не удалось одержать окончательную победу друг над другом, и оба учения продолжают сосуществовать, дополняя друг друга в слабых своих позициях.

Основой функционирования психики  является деятельность центральной  нервной системы.

Благодаря исследованиям  испанского гистолога Рамона-и-Кахала, швейцарского психиатра Фореля и Бехтерева, было установлено, что вся нервная система состоит из самостоятельных единиц – нейронов, то есть нервных клеток с отростками. Нейрон выполняет целый ряд важнейших функций, в число которых входят: воспринимающая, интегративная, мнестическая, проводниковая, передающая.

Центральная нервная система  состоит из спинного и головного  мозга. Головной мозг состоит из мозгового  ствола, мозжечка и двух полушарий, в которые входят кора и подкорковые  структуры (обонятельный мозг и базальные  ганглии).

Кора головного мозга  – самое позднее в эволюционном и высшее в функциональном отношении  образование нервной системы. Кора покрывает мозг со всех сторон, она  имеет множество борозд и извилин, что позволяет ей занимать большую  поверхность. На срезе она своим  серым цветом отличается от белого вещества мозга, состоящего из нервных  волокон. Серый цвет коре придают  образующие ее нервные клетки. Каждое полушарие состоит из четырех долей: лобной, височной, теменной и затылочной. Кора осуществляет анализ и синтез сигналов, поступающих из внешнего мира и внутренней среды организма. В коре имеются проекционные и ассоциативные зоны. Проекционные зоны связаны с нейронами подкорковых центров. Ассоциативные зоны не имеют непосредственной связи с подкорковыми центрами, но связаны двусторонней временной связью с проекционными центрами. Именно они играют важную роль в осуществлении высшей нервной деятельности.

Важным является вопрос о  функциональной локализации в коре больших полушарий. Основу современного учения о локализации функций  заложил французский врач Брока, открывший в 1861 г. моторный центр речи. Через четверть века Вернике обнаружил центр понимания речи. В настоящее время известны такие проекционные центры, как центры общей чувствительности, кинестетической чувствительности, слуховой, зрительной, вкусовой, обонятельной, вестибулярной чувствительности и др. К ассоциативным центрам относятся акустический центр речи, двигательный центр речи, центр зрительного анализа письменной речи, двигательный центр письменной речи и др.

Итак, проблему локализации  нельзя понимать слишком упрощенно, будто найденные области сами по себе ответственны за то или иное психическое явление, сами, без участия  других отделов центральной нервной  системы, выполняют эту функцию. Любая функция является результатом  целостной работы мозга. Сложные  психические процессы реализуются  совместной деятельностью целой  системы органов, то есть сложной  функциональной системой. Даже относительно простое произвольное движение реализуется  сложной функциональной системой, включающей целый комплекс как чувствительных (афферентных), так и двигательных (эфферентных) импульсов. Основная функция  психики – управление поведением и эмоциональным состоянием человека. Управляющая функция психики имеет природные основания в организме и психике. Жизнедеятельность каждого организма есть, по выражению Бернштейна, не уравновешивание его со средой и с падающим на него потоком стимулов, а активное преодоление среды, определенное моделью потребного будущего.

Связь и управление в нервной  системе осуществляются на основе двух основных принципов: субординации и  координации. Принципы субординационного  взаимодействия реализуются «вертикальной» системой регуляции. Идея «многоэтажной  иерархической системы» была развита  Бернштейном первоначально в  теории регуляции движений, а затем  в физиологии активности. Эта вертикальная, многоэтажная иерархическая система  регулирования, в которой нижележащие  уровни подчиняются вышележащим, является основной, определяющей целостность организма и единство процессов жизнедеятельности и поведения. Однако эта система регуляции, хотя и является основной, но она не единственная. Позднее Эшби было высказано предположение о том, что существует дополнительный регуляторный механизм – совместная работа больших полушарий головного мозга и их взаимодействие. Эта идея получила свое дальнейшее развитие в концепции билатерального регулирования Ананьева. Специальная разработка проблемы больших полушарий стала возможной благодаря методам условных рефлексов (Павлов) и искусственной изоляции полушарий путем рассечения мозолистого тела (Сперли). В изучении проблемы парности полушарий постепенно вычленялись 3 аспекта:

1) парность полушарий  и рецепторов как специальный  механизм восприятия пространства  и пространственной ориентации;

2) интегративная роль  полушарий в накоплении и организации  индивидуального опыта;

3) регулирование информационных  и энергетических потоков содружественной деятельностью полушарий.

Исследование специальных  интегративных функций изолированных  полушарий показало, что левое  полушарие связано с речью, логическим мышлением и вербальной памятью, однако способности интонационного, эмоционального анализа оттенков речи, природных звуков у него не выражены. Правое полушарие связано с образным восприятием и образными мышлением  и памятью, в то же время его  речевые возможности резко ограничены (есть узнавание, но затруднено называние  предметов), хорошо выражены способности  интонационного анализа эмоциональных  оттенков речи и природных шумов. Правое и левое полушария находятся  в постоянном взаимодействии и поэтому  восприятие, речь и мышление являются результатом их совместной деятельности.

Идеи билатерального регулирования Ананьева исходят из предпо– ложения о том, что большие полушария не только потребляют энергию, но и воспроизводят ее, во всяком случае, часть ее, необходимую для аналитико-синтетической деятельности мозга (это находит свое подтверждение, например, в феномене активного отдыха Сеченова). Билатеральное регулирование представляет такое взаимодействие полушарий, при котором происходит обмен энергией и информацией между полушариями таким образом, что в каждый момент времени каждое из полушарий в соответ– ствии с характером деятельности выполняет по отношению к другому то преимущественно энергетическую, то информационную функцию. Внеш – ним проявлением взаимодействия полушарий являются симметрии и асим – метрии в деятельности парных органов. Как показал ряд исследований, сте – пень асимметрии увеличивается в ситуациях напряженной деятельности, что демонстрирует активизацию билатерального контура регулирования.