Что нужно делать чтобы сформировать рефлекс. Выработка условных и безусловных рефлексов у человека. Как формируются рефлексы

В реальной жизнедеятельности человека значительно больше нестандартных ситуаций и факторов, чем стандартных, а поэтому безусловные рефлексы не могут обеспечивать правильное поведение во всём многообразии жизни. Зато это в возможностях условных рефлексов. Они не врожденны, и у них нет готового с рождения нервного пути, в начале которого раздражение, а в конце обязательный эффекторный ответ. Появляющийся на свет ребёнок имеет лишь набор разных нервных элементов, нужных для нестандартной реакции: афферентных, центральных, эффекторных, но не соединенных в одну цепь «дуг рефлекса». Это нейронный набор представляет собой потенциал для прижизненного соединения их в любых вариантах и образования новых рефлекторных путей у растущего и развивающегося человека в опыте его встреч с нестандартными ситуациями. Мозг способен использовать этот потенциал и формировать новые способы реагирования на нестандартные условия, т.е. условные рефлексы. Большой вклад в их исследование внёс И.П. Павлов, используя разработанную им оригинальную методику. Она использовалась при изучении слюноотделительных рефлексов у собак.

Животное подвергалось операции: один из слюноотделительных протоков

выводился из ротовой полости на поверхность кожи, к нему прикреплялась пробирка, в которую выделялась слюна. Это давало возможность точно определять: когда, в каком количестве, с какой интенсивностью у собаки выделяется слюна. Далее животное помещали в специальную звуконепроницаемую камеру, отдельную от экспериментатора, фиксировали ремнями. Для вызова рефлекторного слюноотделения применяли пищевой раздражитель. В камере находились приборы для вызова разнообразных раздражений: звонок, лампочки, кожные касалки и др. процедура выработки нового рефлекса сводилась к следующему:

подавался какой-либо безразличный раздражитель, не имевший для животн6ого определённого значения (звонок, свет …);

затем через 0,5 – 2 с. подавался безусловный раздражитель (пища), к которому животное было не равнодушно и выделяло слюну;

всё это повторялось 5 – 6 раз и более с интервалом около 5 мин до тех пор, пока слюна не начинала выделяться раньше, т.е. при зажигании лампочки;

фиксировалось время, когда на безразличный раздражитель у собаки начиналось выделение слюны, в каком количестве и с какой интенсивностью; выделение слюны означало, что безразличный прежде раздражитель приобрёл сигнальное значение, т.е. стал восприниматься животным как предвещающий появление пищи и сам начал вызывать реакцию выделения слюны.

Регистрация слюноотделения производилась по шкале, на которой укреплена трубка: слюна, поступающая из резервуарчика на щеке собаки в баночку Б, вытесняла из неё воздух, который давил на жидкость в трубке А.

Общий механизм образования условных рефлексов можно изобразить схематично. Вначале используется индифферентный раздражитель – безразличный индивиду, особи по прошлому опыту, а поэтому не имеющий при первом воздействии значения и не вызывающий никакой другой реакции, кроме ориентировочной. Он вызывает центростремительное возбуждение, которое 6 6

образует относительно слабый очаг возбуждения в мозговых центрах и коре больших полушарий. Вслед за этим приводится в действие имеющий значение раздражитель (у И.П. Павлова – пища), который тоже вызывает очаг возбуждения, но несравненно более сильный (рис. А).

При таком сочетании последний направляет к себе возбуждение из слабого очага. Если такая ситуация несколько раз совпадает по времени, то между этими очагами образуется временная нервная ассоциативная условно-рефлекторная связь, т.е. она возникает при определённых условиях. Образование условного рефлекса и заключается в возникновении такой связи. Индифферентный раздражитель превращается в условный, значимый, сигнальный, т.е. в предвестника появления значимого события и становится способным вызывать сложившуюся именно в данных условиях ответную реакцию – условную реакцию.

Временная нервная (условно-рефлекторная) связь – это не врождённый феномен, а функционально и прижизненно возникший проторенный путь, по которому избирательная иррадиация возбуждения начинает облегчённо протекать от одного очага к другому. Эта новая связь замыкает в центре до того не связанные

афферентные и эфферентные составляющие и превращает сам рефлекс в единое функциональное нервное образование, целое.

Многие учёные считают, что образование временных связей сопровождается и морфологическими изменениями: ростом клеток, их отростков, изменением величины синапсов, появлением новых синапсов, уменьшением синоптических щелей и др. Новая нервная временная ассоциативная связь запечатлевается в нервной системе в виде специфического пространственно-временного следа групповой активности взаимосвязанных нейронов. В дальнейшем условный рефлекс проявляется, когда рисунок нейронной активности, вызванной раздражителем – условным сигналом, соответствует хранящемуся в памяти и подходит к нему, как «ключ к замку».

Следует заметить, что рефлексы возникают не только на позитивно, но и негативно значимые раздражители – неприятные, опасные, угрожающие, болезненные и т.п. Так, если в описанном выше классическом эксперименте за светом будет следовать удар электрическим током, то он станет сигналом опасности и вызовет у животного беспокойство, страх, уклоняющиеся и оборонительные действия ещё до удара. Такие рефлексы вырабатываются даже быстрее, чем на положительные подкрепления. Концентрируя сказанное и дополняя его можно выделить, как минимум пять основных условий, нужных для достаточно успешного образования временной связи:

нормальное деятельное состояние нервной системы;

многократное совпадение по времени безразличного раздражителя со значимым, т.е. с тем, который уже вызывает реакцию с образованием доминантного;

действие индифферентного раздражителя несколько предшествует действию подкрепления;

сила возбуждения, вызванного подкреплением, превышает силу раздражителя, который призван стать условным; смысл этого условия в том, что условный рефлекс – предупредительная реакция на сигнал о предстоящих существенных событиях, которые представляет подкрепление, но если раздражитель, который хотят сделать условным, сам имеет большую силу, то он вызывает реакцию и не может служить предупреждением о другом важном событии;

отсутствие посторонних (отвлекающих) раздражителей.

Таким образом, поступление в мозг сначала индифферентных возбуждений, а

затем и возбуждений от подкрепляющего раздражителя (сильного, уже вызвавшего реакцию) служит главным условием физиологического функционального замыкания связи, именуемой условно-рефлекторной, и формирования самого условного рефлекса.

Биологический смысл формирования каждого нового условного рефлекса заключается во «взвешивании» мозгом разных внешних факторов на «весах» жизненной значимости их в данных новых условиях и отборе тех, которые могут выполнять сигнальную, предупреждающую роль и найти способ адекватного реагирования на них. С превращением индифферентного раздражителя в сигнальный, условный «индивидуально приобретается не вообще какая-либо нервная деятельность, а механизм, позволяющий превосходить ход будущих событий в целях наилучшего приспособления к окружающей среде», как отметил П.К. Анохин. На основе условно-рефлекторных связей возникает и уникальное явление – опережающее отражение действительности. Индивид начинает реагировать на факты, события, признаки, которые раньше были для него безразличны и не о чём ему не говорили, хотя объективно имели для него значение. Он обретает возможность лучше ориентироваться в обстановке, своевременно выявлять в ней значимые факторы, на которые раньше он не обращал внимание, заблаговременно реагировать на признаки наступающих важных событий, что повышает успешность его поведения в окружающем мире.

Условный рефлекс и его роль в приспособлении деят-ти животных и человека. Классификация условных рефлексов. Условия, необходимые для замыкания временной связи.

Условный рефлекс - это благоприобретенный рефлекс , свойственный отдельному индивидууму (особи). Возникают в течение жизни особи и не закрепляются генетически (не передаются по наследству). Возникают при определенных условиях и исчезают при их отсутствии. Формируются на базе безусловных рефлексов при участии высших отделов мозга. Условно-рефлекторные реакции зависят от прошлого опыта, от конкретных условий, в которых формируется условный рефлекс. Условные рефлексы лежат в основе приобретенного поведения . Это наиболее простые программы. Окружающий мир постоянно меняется, поэтому в нем могут успешно жить лишь те, кто быстро и целесообразно отвечает на эти изменения. По мере приобретения жизненного опыта в коре полушарий складывается система условнорефлекторных связей. Такую систему называют динамическим стереотипом . Он лежит в основе многих привычек и навыков.

КЛАССИФИКАЦИЯ УСЛОВНЫХ РЕФЛЕКСОВ.

1. По особенностям безусловного подкрепления или проявления условного рефлекса: - по наличию или отсутствию подкрепления условного рефлекса: положительные (подкрепляемые), "запускающие" какой-либо вид деятельности, функцию и отрицательные (неподкрепляемые), тормозящие какую-либо функцию. - по биологическому значению безусловного рефлекса, на базе которого выработан условный: витальные, зоосоциальные и саморазвития. - по структуре подкрепляющего стимула: условные рефлексы 1-го порядка (вырабатываются на основе уже выработанного условного рефлекса); 2-го порядка (вырабатываются на основе уже выработанного условного рефлекса 1-го порядка), 3-го порядка и т.д.

2. По особенностям условного сигнала: - экстеро- и интероцептивные (висцеральные) условные рефлексы - натуральные (сигнальный раздражитель является естественным признаком безусловного, например, запах - естественный сигнал для пищи, поэтому условный рефлекс слюноотделения на запах пищи - натуральный условный рефлекс) и искусственные (сигнальный раздражитель случайно сочетается с безусловным, по- этому условный слюноотделительный рефлекс на звук звонка - искусственный). - условный рефлекс на простые и сложные сигнальные раздражители.

3. По соотношению во времени условного и безусловного раздражителей: - наличные УР (при совпадении во времени стимула и подкрепления - следовые УР (стимул и подкрепление разделены определенным временным интервалом): а) совпадающие (подкрепление следует почти сразу за сигналом, интервал менее 5 секунд), б) отставленные (интервал между стимулом и подкрепление - 5-30 секунд), в) запаздывающие (интервал - более 30 секунд) действует т.н. закон силы. Согласно этому закону, величина условного рефлекса прямо зависит от силы условного раздражителя (сигнального раздражителя).

Чтобы сформировалась устойчивая временная связь, необходимо многократное сочетание условного и безусловного раздражителей; это приводит к развитию феномена "проторения", когда импульсы от КПУР быстрее и легче проходят по "знакомому" пути к КПБР, реакция на условный раздражитель облегчается и ускоряется. Таким образом,вначале только лишь возникает временная связь между КПУР и КПБР, затем она закрепляется и формируется устойчивый условный рефлекс. Рефлекторная дуга этого рефлекса представлена следующими звеньями: а) афферентное звено УР - это афферентное звено анализатора, воспринимающего действие условного раздражителя (в нашем примере - это афферентное звено зрительного анализатора); б) центральное звено - объединенное.Оно включает в себя подкорковые и корковые центры как зрительного,так и пищевого центра, объединенные устойчивой временной связью; в) эфферентное звено - идущие от слюноотделительного центра продолговатого мозга нервы к слюнным железам; г) эффекторы - слюнные железы. Образование самого условного рефлекса обычно проходит две стадии: генерализации и специализации. На первой стадии - генерализации - условнорефлекторное действие приобретает не только подкрепляемый, условный сигнал, но и сходные с ним раздражители. Специализация условного рефлекса позволяет из широкого спектра сходных по сенсорной модальности раздражителей выделить один, биологический значимый, который запускает рефлекторную реакцию. Обычно стадия специализации совпадает с началом его автоматизации. Механизмы замыкания временной связи. Существует несколько гипотез о механизмах образования устойчивой временной связи. Одна из наиболее широко распространенных - синаптическая, согласно которой, основой формирования временной связи условного рефлекса является изменение эффективности работы синапсов, участвующих в передаче возбуждения. Рассмотрим наиболее важные механизмы, способные улучшать синаптическую проводимость. 1. Возможно увеличение количества синапсов, участвующих в проведении возбуждения между КПУР и КПБР, результате этого суммарная проводимость нейронной цепи существенно возрастает. 2. Между нейронами могут образовываться дополнительные аксошипиковые контакты, облегчающие проведение возбуждения. 3. Под влиянием многократной длительной стимуляции один в синапсах происходит увеличение количества рецепторов постсинаптической мембраны, взаимодействующих с медиатором, в частности, с АХ. Это приводит к возрастанию количества действующих ионных каналов на постсинаптической мембране, и следовательно, к существенному облегчению, улучшению синаптической передачи. 4. При длительной стимуляции в нейронах синтезируются особые белки, ферменты или молекулы РНК, которые также способны значительно облегчать синаптическую передачу. 5. Определенная роль в консолидации временной связи принадлежит и глиальным клеткам, осуществляющим миелинизацию "голых" пресинаптических терминалей аксонов,что также приводит к улучшению проведения нервных импульсов.

Условный рефлекс

Прежде всего необходимо знать, что некоторые травмы черепа приводят к расстройству памяти в определенных пределах. Например, в результате несчастного случая человек может потерять слуховую память (не может запомнить музыкальный мотив или песню), в то время как его зрительная или осязательная память остается без изменений.

В свое время возникло, а впоследствии подтвердилось предположение, что одни участки мозга управляют слуховой памятью, другие - зрительной и т. д. В дальнейшем удалось локализовать точно участки мозга, отвечающие всем видам деятельности (интеллектуальной, двигательной и т. д.).

На схеме, сопровождающей этот урок, изображены основные мозговые участки (см. выше).

Что касается памяти, то можно утверждать, что возникновение воспоминаний объясняется установлением связей в соответствующей зоне.

Так, воспоминания о какой - либо картине выражаются функционально некими сочленениями нейронов в затылочной зоне.

Кроме того, могут возникать и связи между зонами - это объясняет феномен условного рефлекса.

Что такое условный рефлекс?

Русский ученый Павлов доказал, что мозг, как и весь организм, обладает рефлексами.

Вы знаете, что такое безусловный рефлекс: по неосторожности вы касаетесь горячей тарелки - моментально, помимо вашей воли, ваша рука отдергивается.

Таким образом, рефлексы представляют собой двигательную реакцию на чувственное раздражение. Ощущение укола провоцирует движение уколотого участка тела. Эти рефлексы объясняются прямыми связями через нервные волокна между зонами мозга и мышцами.

Павлов доказал существование не этих естественных рефлексов, а приобретенных в результате навыка (привычки). Он проводил, в частности, такой опыт: в пасти собаки укреплялась фистула, измеряющая количество выделяемой железами слюны.

Затем ежедневно он осуществлял такую последовательность действий: давал свисток - и через несколько секунд ставил перед собакой тарелку с куском мяса, что вызывало выделение слюны у животного. Через 15 дней повторения такого опыта Павлов давал свисток, но не ставил мясо. При этом, как и прежде, он отмечал выделение слюны у собаки.

В данном случае звук свистка был назван «обусловливающим раздражителем», а выделение слюны «условным рефлексом». Это рефлекс приобретенный, а не врожденный.

Павлов продолжил опыты и установил, что условные рефлексы очень легко можно выработать и у человека.

Простой пример условного рефлекса у человека: перед глазами зажигают яркую лампу - и одновременно щекочут пятку пером. Нога отодвигается. Через некоторое число повторений яркий свет провоцирует движение ноги до начала щекотания пятки.

Условным рефлексом объясняется также выделение слюны и желудочного сока при обонянии запаха вкусной пищи.

Если ежедневно звонок оповещает вас о накрытом столе, этот звонок со временем автоматически будет вызывать у вас чувство голода.

Рассмотрим теперь пример применения условного рефлекса в интересующей нас области: если вы изучаете язык, то попробуйте заниматься языком ежедневно в одно и то же время, в одном и том же месте и в одинаковом положении (сидя в кресле, облокотившись на стул и т. д.). Поступая регулярно таким образом, вы создаете условный рефлекс, эффектом которого будет состояние мозга, наиболее благоприятное для занятия языком. Ваше внимание будет более сосредоточенным, ваше усилие по запоминанию будет минимальным, запоминание будет более прочным.

Мы вернемся еще к использованию условного рефлекса на следующих уроках. И вы поймете всю значимость «обусловленности» мозга для его эффективной работы в различных обстоятельствах.