Читать книгу Психология - Роберт Семенович Немов - Страница 12

Для того чтобы поведение человека было успешным, необходимо, чтобы его внутренние состояния (потребности), внешние условия, в которых человек в данный момент времени находится (окружающая среда), соответствовали друг другу. На анатомо-физиологическом уровне функцию объединения (интеграции) всего этого обеспечивает нервная система. Она анатомически расположена и устроена таким образом, чтобы иметь прямой доступ и выход как на внутренние органы, так и на внешнюю среду (поведение человека).

Нервная система состоит из двух разделов: центрального и периферического. Центральный раздел нервной системы включает головной, промежуточный и спинной мозг. Все остальное в нервной системе относится к периферической ее части.

Центральная нервная система (ЦНС) объединяет передний, средний, задний и спинной мозг (рис. 4). В этих основных отделах ЦНС, в свою очередь, выделяются важнейшие структуры, имеющие отношение к психическим процессам, состояниям и свойствам человека. Это кора головного мозга (КГМ), таламус, гипоталамус, мост, мозжечок и продолговатый мозг.

Практически все отделы центральной и периферической частей нервной системы участвуют в переработке информации, поступающей через внешние и внутренние рецепторы, расположенные на периферии тела и в самих органах. С высшими психическими функциями, с мышлением, сознанием и волей человека связана работа коры головного мозга и подкорковых структур, входящих в передний мозг.

Рис. 4. Общее строение центральной нервной системы человека

Вид в разрезе по продольной щели между двумя полушариями. Спинной мозг показан не полностью

Со всеми органами и тканями организма ЦНС соединена через сложную, разветвленную систему нервов, выходящих из головного и спинного мозга. Они несут в себе информацию, поступающую в мозг из внешней для организма среды, проводят ее в обратном направлении к отдельным частям и органам тела, как внутренним, так и внешним. Нервные волокна, идущие в мозг с периферии, называются афферентными, а те, которые проводят импульсы от центра к периферии, – эфферентными.

ЦНС представляет собой огромное скопление нервных клеток – нейронов. Типичное устройство отдельно взятого нейрона представлено на рис. 5.

Нервная клетка состоит из тела нейрона (на рис. 5 тела нервных клеток отмечены названиями «сенсорный нейрон», «нейрон локальной сети» и «двигательный нейрон»). Древовидные отростки, отходящие от тел нервных клеток, именуются дендритами. Один из отростков нейрона – аксон – является удлиненным и соединяет тела одних нейронов с телами, или дендритами, других нейронов. По аксону нервные импульсы передаются от одной нервной клетки к другим, и аксоны служат своеобразными проводниками нервных импульсов.

Рис. 5. Участок нервной структуры головного мозга

На рисунке показан крупный нейрон с множеством дендритов. Он получает информацию через синаптический контакт с другим нейроном (в левом верхнем углу). С помощью другого, миелинизированного аксона образуется синаптический контакт с третьим нейроном (внизу). Поверхности нейронов изображены без клеток глии, которые окружают отросток, направленный к капилляру (справа вверху)

На рис. 5 показано несколько аксонов, отходящих от тел разных нервных клеток. Часть аксонов покрыта специальной миелиновой оболочкой, которая устроена таким образом, что это способствует быстрому проведению электрического импульса по нерву (аксону).

Места контактов нервных клеток друг с другом называются синапсами (см. рис. 6). Через них нервные импульсы передаются с одной клетки на другую. Механизм синаптической передачи импульса, работающий на основе биохимических обменных процессов, таков, что может облегчить или затруднить прохождение нервных импульсов по ЦНС, тем самым участвуя в регулировании многих психических процессов, включая внимание, память, воображение, мышление и речь.

Рис. 6. Устройство синапса

Нейроны в большинстве своем являются специализированными, т.е. выполняют в работе ЦНС специфические функции. Три типа нейронов, представленные для примера на рис. 5, решают следующие задачи: проведение нервных импульсов от рецепторов к ЦНС (сенсорный нейрон), проведение нервных импульсов от ЦНС к органам движения (двигательный нейрон) и проведение нервных импульсов от одного участка ЦНС к другому ее участку (нейрон локальной сети). На этом же рисунке вместе с нейронами показаны другие элементы структуры мозга, которые обычно находятся рядом с нейронами и принимают участие в работе ЦНС: клетки глии, служащие обмену веществ в ЦНС, и капилляры кровеносной системы, также выполняющие специальные обменные функции.

На периферии тела человека, во внутренних органах и тканях аксоны нервных клеток подходят к рецепторам – миниатюрным органическим устройствам, предназначенным для восприятия различных видов энергии: механической, электромагнитной, химической, гравитационной и др. – и преобразования ее в энергию нервных импульсов. Все структуры организма, внешние и внутренние, содержат в себе массу разнообразных рецепторов. Особенно много специализированных рецепторов в ведущих органах чувств человека: глазу, ухе, поверхности кожи, преимущественно в ее наиболее чувствительных местах, а также в языке и во внутренних полостях носа.

Тело животного и человека состоит из относительно автономных частей (сегментов): головы, туловища, конечностей и их составляющих. Некоторые части тела в процессе передвижения и ориентировки в окружающем мире выступают как ведущие, причем находящиеся в них рецепторы являются, как правило, специализированными, т.е. способны воспринимать воздействие источников энергии, расположенных на некотором расстоянии от поверхности тела (дистантные рецепторы). Такие части тела в процессе эволюции приобрели господствующее положение и развились лучше других. У человека и у большинства животных голова, где находится больше всего органов чувств и соответственно рецепторов, выступает в качестве ведущей части тела. Она является наиболее сложной по устройству. Головной мозг представляет собой часть нервной системы, которая в процессе эволюции возникла на основе развития именно дистантных органов чувств и соответствующих рецепторов. Следующие сегменты тела образуют систему двигательной активности, способствуют перемещению тела в пространстве, обеспечивают его ориентацию в окружающей среде.

Особую роль в работе головного мозга играют правое и левое большие полушария, а также их основные доли: лобная, теменная, затылочная и височная (рис. 7, 8).

Рис. 7. Строение коры головного мозга (вид сбоку)

Рис. 8. Большие полушария мозга человека (вид сверху)

Рассмотрим более детально строение поверхности коры головного мозга (рис. 9)

Рис. 9. Важнейшие регуляторные, сенсорные и двигательные зоны коры головного мозга

Она представляет собой верхний слой переднего мозга, образованный в основном вертикально ориентированными нейронами, их отростками – дендритами и пучками аксонов, идущих от этих клеток вниз, к нижележащим отделам мозга, а также аксонами, поступающими от нижележащих мозговых структур. По особенностям распределения нейронов в слоях коры, их величине и форме всю КГМ разделяют на ряд областей: затылочную, теменную, лобную, височную, а сами эти области – на более мелкие поля, отличающиеся друг от друга по структуре и назначению.

В соответствии с наиболее распространенной классификацией, предложенной К. Бродманом, КГМ делят на 11 областей и 52 поля. Всего в наиболее развитых полях КГМ имеется 6–7 слоев нервных клеток, и количество слоев в КГМ зависит от древности соответствующего участка коры. Многослойность расположения нейронов характеризует именно новую кору, которая кроме собственной сложной структуры имеет еще достаточно развитые связи внутри себя и со всеми другими отделами мозга.

По времени появления отделов КГМ в филогенезе ее подразделяют на новую, старую и древнюю. Новая кора в процессе филогенетического развития постепенно увеличивается и в результате занимает относительно больше места, чем старая и древняя кора. Древняя кора в свою очередь устроена наиболее просто. В ней имеется всего один слой нервных клеток, который к тому же еще не полностью отделен от подкорковых структур. Старая кора также состоит из одного слоя, уже полностью отделенного от подкорки. На долю новой коры у человека приходится примерно 95,6% площади всей КГМ, в то время как древняя кора занимает 0,6%, а старая – 2,6%.

В КГМ поступают импульсы, идущие от подкорковых структур и нервных образований ствола мозга; в ней же осуществляются процессы, связанные с основными психическими функциями человека.

Афферентные импульсы поступают в КГМ в основном через систему специфических ядер (ядро – скопление нервных клеток) таламуса, причем его волокна заканчиваются в так называемых первичных проекционных зонах КГМ (рис. 9, 10).

Рис. 10. На этом разрезе мозга, проходящем в срединной плоскости, показаны распространяющиеся на большую поверхность КГМ нервные волокна, исходящие из одного источника – ретикулярной формации. О ее специфической роли в психических процессах и состояниях будет сказано ниже

Эти зоны представляют собой конечные корковые части анализаторов. Например, корковая зона зрительного анализатора расположена в затылочных отделах больших полушарий; слуховая занимает поля в верхних отделах височных долей; кожная чувствительность выражена полями сенсорной зоны; обонятельные ощущения локализованы в более древних отделах КГМ. С выполнением движений в КГМ преимущественно связана моторная зона. В этой же области топологически (в отдельных ее участках) показаны различные движущиеся части тела: руки, ноги, голова – и их более мелкие структуры. Примерное соотношение представительства движущихся частей тела в теменном отделе КГМ иллюстрируется схемой, разработанной У. Пенфилдом (рис. 11).

Рис. 11. Двигательная область КГМ человека

На схеме показаны участки двигательной коры, стимуляция которых приводит к сокращению определенных мышц. В частности, отдельные области, по-видимому, могут кодировать угловое положение суставов, приводимых в движение соответствующими мышцами.

Заметим, что такая сложная психическая функция, как речь, в КГМ локализована сразу в нескольких ее центрах, и месторасположение речи в КГМ является наиболее объемным. Один речевой центр, например, находится в лобных, другой в теменных, третий в височных долях КГМ. Это свидетельствует об особой важности речи в регуляции психики и поведения человека на высших уровнях их проявления (на следующих страницах учебника мы встретимся с множеством примеров, подкрепляющих данную мысль).

У человека мозговое представительство речевой функции, кроме того, асимметрично: она локализована главным образом в левом полушарии мозга (у тех людей, для которых ведущей является правая рука). С работой лобных долей КГМ соотносятся сознание, мышление, программирование поведения и его волевой контроль (префронтальная и премоторная зоны КГМ).

Известное явление функциональной асимметрии больших полушарий мозга распространяется не только на речь, но и на ряд других психических функций. Левое полушарие в своей работе выступает как ведущее в осуществлении речевых и других связанных с речью функций: чтение, письмо, счет, логическая память, словесно-логическое, или абстрактное, мышление, произвольная речевая регуляция других психических процессов и состояний человека. Правое полушарие, вероятно, связано с осуществлением не опосредствованных речью психических функций, обычно протекающих на чувственном уровне и в наглядно-действенном плане. В процессе индивидуального развития человека от рождения до зрелости происходит постепенное усиление специализации в работе левого и правого полушарий мозга. Затем, по мере старения человека, эта специализация вновь ослабляется.

Особую роль в регуляции психических процессов, свойств и состояний человека играет ретикулярная формация. Она представляет собой совокупность разреженных, напоминающих тонкую сеть (отсюда название «ретикулярная») нейронных структур, расположенных в спинном, продолговатом и заднем мозге (см. рис. 10).

Для нейронов ретикулярной формации характерны немногочисленные, малоразветвленные дендриты; их аксоны отходят на большое расстояние и образуют значительное число боковых ветвей – коллатералей. Они располагаются на пути аксонов, отходящих от более крупных нервных волокон, связанных с анализаторами, среди этих волокон. К ретикулярной формации идут коллатерали волокон всех сенсорных систем. С ней также связаны нервные волокна, идущие из КГМ и мозжечка. В свою очередь волокна ретикулярной формации проводят нервные импульсы в нисходящем направлении, в мозжечок и спинной мозг.

Ретикулярная формация оказывает заметное влияние на электрическую активность головного мозга, функциональные состояния КГМ, подкорковых центров, мозжечка и спинного мозга. Она же имеет непосредственное отношение к регуляции основных жизненных процессов кровообращения, дыхания и др. Раздражение восходящей части ретикулярной формации вызывает характерную для состояния бодрствования организма реакцию изменения электрической активности КГМ, называемую десинхронизацией, которая характеризуется исчезновением медленных, ритмических колебаний электрической активности мозга. Разрушение ретикулярной формации мозгового ствола, напротив, вызывает состояние длительного сна, сопровождается появлением в КГМ волн низкой частоты и большой амплитуды. Восходящая часть ретикулярной формации связана с повышением и понижением чувствительности КГМ. Она играет важную роль в управлении сном и бодрствованием, научением и вниманием. КГМ через нисходящие нервные волокна способна также оказывать влияние на ретикулярную формацию, что, по-видимому, связано с сознательной саморегуляцией человека.

Пути проведения нервных импульсов, порождающих ощущения, различны. Существует по крайней мере два пути проведения нервного возбуждения: специфический и неспецифический. Специфический путь связан с анатомо-физиологическим устройством нервных структур, относящихся к данному анализатору. Неспецифический путь идет через ретикулярную формацию. «В отличие от импульсов, идущих по специфическому пути проведения возбуждения, импульсы, поступающие в ретикулярную формацию, многократно отражаясь, передают не специальную информацию, связанную с тонким различением свойств предмета, а регулируют возбудимость корковых клеток, заканчиваются в коре синапсами неспецифических волокон»[9].

Неспецифический путь передачи импульсов выходит на все слои КГМ и служит для оказания на нее тонизирующих влияний. Проведение возбуждения по неспецифическому пути характеризуется изменением фоновой ритмики (активности) коры, которое наступает с некоторым опозданием после ответа коры на специфическое возбуждение. Стволовая часть ретикулярной формации оказывает влияние на всю КГМ, вызывая широко распространенную десинхронизацию медленных электромагнитных волн. В отличие от нее ретикулярная система таламуса оказывает избирательное воздействие, причем одни ее отделы влияют на передние сенсорные, а другие – на задние области КГМ, связанные с переработкой зрительно-слуховой информации.

В состоянии сна блокируется передача в КГМ тех активизирующих влияний, которые порождают возбуждение ретикулярной формации. Только совместная работа специфической и неспецифической ретикулярных систем обеспечивает полноценное восприятие и использование раздражителей в процессе регуляции поведения человека.

Анализатор, таким образом, выступает как сложная афферентно-эфферентная система, активность которой тесным образом связана с работой ретикулярной формации, причем периферические рецепторы в анализаторе являются не только приборами, воспринимающими раздражители, но также эффекторами, реагирующими на них повышением или понижением своей чувствительности через механизм обратных нервных связей. Данные связи анатомически представлены тонкими нервными волокнами, проводящими возбуждения из центральной нервной системы к периферии тела. Обратные нервные связи имеются в системе как специфического, так и неспецифического путей проведения возбуждения.

Активизирующее влияние обратной связи, относящееся к ретикулярной системе, проявляется в снижении порога возбудимости рецептора и возрастании его лабильности, т.е. откликаемости на раздражители. Обратные нервные связи между ретикулярной формацией и корой играют важную роль в поддержании необходимого уровня возбуждения КГМ. Они выполняют функцию саморегуляции анализатора в зависимости от характера действующего на него раздражителя. Система обратных связей выступает в качестве существенного механизма отбора и переработки сигналов, поступающих от рецепторных окончаний при воздействии на них раздражителей.

Говоря об анализаторе, следует иметь в виду, что это название, предложенное И.П. Павловым еще в начале ХХ в., в настоящее время представляется не вполне точным, так как соответствующее анатомо-физиологическое устройство не только анализирует, но обрабатывает и синтезирует информацию, поступающую на органы чувств. В современной психологии и физиологии более соответствующим реальному положению вещей представляется понятие функциональной системы, предложенное П.К. Анохиным.

Значительная часть физических и иных воздействий, оказываемых на человека со стороны окружающей среды, им не замечается и не воспринимается. Речь прежде всего идет о таких воздействиях, которые не имеют жизненного значения для человека. Однако для восприятия некоторых видов энергии, встречающихся на Земле в значительных концентрациях и несущих в себе угрозу для жизни людей, у человека нет подходящих органов чувств. Таким видом энергии является, например, радиация. Человеку также не дано воспринимать в виде специфических ощущений ультрафиолетовые или инфракрасные лучи, длина волны которых выходит за пределы зрительно воспринимаемого человеком диапазона, и, наверное, многие другие виды энергии.