Сигнальные системы – это системы нервных процессов, временных связей и реакций, формирующиеся в головном мозге в результате воздействия внешних и внутренних раздражений и обеспечивающие тонкое приспособление организма к окружающей среде.

Первая сигнальная система – это совокупность наших органов чувств, дающая простейшее представление об окружающей действительности. Это форма непосредственного отражения реальности в виде ощущений и восприятий. Она является общей и для животных, и для человека.

У человека в процессе его социального развитая, в результате трудовой деятельности появилась чрезвычайная прибавка к механизмам работы мозга. Ею стала вторая сигнальная система , связанная со словесной сигнализацией, с речью. Эта высокосовершенная система сигнализации состоят в восприятии слов - произносимых (вслух или про себя), слышимых или видимых (при чтении). Развитие второй сигнальной системы невероятно расширило и качественно изменило высшую нервную деятельность человека. Вторая сигнальная система неразрывно связана с социальной жизнью человека, является результатом сложных взаимоотношений, в которых находится индивидуум с окружающей его общественной средой. Словесная сигнализация, речь, язык являются средствами общения людей, они развились у людей в процессе коллективного труда. Таким образом, вторая сигнальная система социально детерминирована.

Вне общества - без общения с другими людьми - вторая сигнальная система не развивается. Описаны случаи, когда дети, унесенные дикими животными, оставались живы и вырастали в зверином логове. Они не понимали речи и не умели говорить. Известно также, что люди, в молодом возрасте изолированные на десятки лет от общества других людей, забывали речь; вторая сигнальная система у них переставала функционировать.

Характер взаимодействия П. с. с. и В. с. с. может варьировать в зависимости от условий воспитания (социальный фактор) и особенностей нервной системы (биологический фактор). Одни люди отличаются относительной слабостью П. с. с. - их непосредственные ощущения бледны и слабы (мыслительный тип), другие, наоборот, воспринимают сигналы П. с. с. ярко и сильно (художественный тип). Для полноценного развития личности необходимо своевременное и правильное развитие обеих сигнальных систем. Вторая сигнальная система, по словам Павлова, - «высший регулятор человеческого поведения» - преобладает над первой и в некоторой мере подавляет ее. Вместе с тем. Первая сигнальная система в известной степени контролирует деятельность второй.

В зависимости от преобладания одной из сигнальных систем Павлов разделил людей на три типа:

· Художественный тип, к которому он отнес представителей с образным мышлением (у них доминирует первая сигнальная система).

· Мыслительный тип, представители которого обладают высокоразвитым словесным мышлением, математическим складом ума (доминирование второй сигнальной системы).

· Средний тип, у представителей которого обе системы взаимно уравновешены.

Возрастные особенности :

Первая сигнальная система начинает формироваться у детей сразу после рождения, а развитие речевой функции, непосредственно связанное с развитием психики - позднее.

Слово становится «сигналом сигналов» не сразу. У ребенка раньше всего формируются условные пищевые рефлексы на вкусовые и запаховые раздражители, затем на вестибулярные (покачивание) и позже на звуковые и зрительные.

Условные рефлексы на словесные раздражители появляются лишь во второй половине первого года жизни. Общаясь с ребенком, взрослые обычно произносят слова, сочетая их с другими непосредственными раздражителями. В результате слово становится одним из компонентов комплекса. Например, на слова «Где мама?» ребенок поворачивает голову в сторону матери только в комплексе с другими раздражениями: кинестетическими (от положения тела), зрительными (привычная обстановка, лицо человека, задающего вопрос), звуковыми (голос, интонация). Стоит изменить один из компонентов комплекса, и реакция на слово исчезает. Лишь постепенно слово начинает приобретать ведущее значение, вытесняя другие компоненты комплекса. Сначала выпадает кинестетический компонент, затем теряют свое значение зрительные и звуковые раздражители. И уже само слово вызывает реакцию.

Показ предмета и его называние постепенно приводят к формированию их ассоциации, затем слово начинает заменять обозначаемый им предмет. Это происходит к концу первого года жизни и началу второго. Однако слово сначала замещает лишь конкретный предмет, например данную куклу, а не куклу вообще. На этом этапе развития слово выступает как интегратор первого порядка.

Превращение слова в интегратор второго порядка, или в «сигнал сигналов», происходит в конце второго года жизни. Для этого необходимо, чтобы на него был выработан пучок связей (не менее 15 ассоциаций). Ребенок должен научиться оперировать различными предметами, обозначаемыми одним словом. Если число выработанных связей меньше, то слово остается символом, который замещает лишь конкретный предмет.

Между третьим и четвертым годами жизни формируются понятия - интеграторы третьего порядка. Ребенок уже понимает такие слова, как «игрушка», «цветы», «животные». К пятому году жизни понятия усложняются. Так, ребенок пользуется словом «вещь», относя его к игрушкам, посуде, мебели и т.д.

буждения подавляет все остальные и определяет характер ответной реакции организма.

Различают несколько видов внутреннего торможения: угасательное, дифференцировочное, запаздывательное и условный тормоз. Если животному с выработанным рефлексом на свет долгое время предъявлять условный раздражитель, не подкрепляя его безусловным (пищей), - через какое-то время слюно- и сокоотделения на свет происходить уже не будет. Это так называемоеугасательное внут­ реннее торможение условного рефлекса. Временные связи при этом между центрами анализаторов и безусловных рефлексов ослабляют­ ся или даже исчезают совсем.Дифференцировочное торможение

развивается при неподкреплении раздражителей, близких по пара­ метрам к условному раздражителю. Например, у животного вырабо­ тался слюноотделительный рефлекс на определенный звуковой сиг­ нал. Предъявление же другого звукового сигнала, не сильно отлича­ ющегося от первого, без подкрепления пищей приведет к тому, что животное перестанет реагировать на изначальный условный раздра­ житель. Запаздывательное торможение возникает при постепен­ ном увеличении интервала между условным раздражителем и под­ креплением пищей.Условный тормоз вырабатывается при попере­ менном предъявлении подкрепляемого и неподкрепляемого условно­ го раздражителя. При этом последнему предшествует добавочное раз­ дражение. Через некоторое время добавочное раздражение вызыва­ ет прекращение слюно- и сокоотделения на условный раздражитель.

16.2. Понятие о первой и второй сигнальных системах

Высшая нервная деятельность человека отличается от таковой у животных. Поведение животных значительно проще поведения лю­ дей. Опираясь на это, И. П. Павлов разработал учение о первой и второй сигнальных системах.

Первая сигнальная система имеется как у животных, так и у человека. Она обеспечивает конкретное предметное мышление, т.е. анализ и синтез конкретных сигналов от предметов и явлений внеш­ него мира, поступающих в головной мозг через рецепторы органов чувств.

Вторая сигнальная система имеется только у человека. Ее воз­ никновение связано с развитием речи. При восприятии произноси­ мых слов органом слуха или при чтении возникает ассоциация с ка­ ким-либо предметом или действием, которое обозначает данное сло­ во. Таким образом, слово является символом. Вторая сигнальная система связана с усвоением информации, поступающей именно в виде символов, в первую очередь - слов. Она делает возможным существование абстрактного мышления. Первая и вторая сигнальные системы находятся у человека в тесном и постоянном взаимодей­

ствии. Вторая сигнальная система появляется у ребенка позже пер­ вой. Развитие ее связано с обучением речи и письму.

Речь - уникальная способность человека к знаково-символичес- кому отражению предметов окружающего мира. Именно речь фор­ мирует, по выражению И. П. Павлова, «специально человеческое высшее мышление». Именно слово является «сигналом сигналов», т.е. тем, что может вызвать представление о предмете без его предъявления. Речь делает возможным обучение без непосред­ ственного обращения к изучаемым предметам. Она является высшей функцией центральной нервной системы, в первую очередь коры больших полушарий головного мозга.

Речь подразделяется на устную и письменную. Каждая из них имеет собственные корковые центры. Под устной речью понима­ ют произношение определенных слов или других звуковых сигна­ лов, имеющих определенное предметное значение.Письменная речь заключается в передаче какой-либо информации в виде за­ печатленных символов (букв, иероглифов и других знаков) на опре­ деленном носителе (бумаге, пергаменте, магнитном носителе и др.). Развитие речи у ребенка - сложный и длительный процесс. В воз­ расте от 1 до 5 лет ребенок учится общаться с помощью слов. К 5 - 7-летнему возрасту возможно овладение навыками письма и счета.

Таким образом, первая сигнальная система подразумевает под собой получение определенных жизненных навыков при непо­ средственном взаимодействии с окружающей средой без сознатель­ ной передачи полученного жизненного опыта от одного поколения к другому. Вторая сигнальная система заключается в восприятии окружающего мира как в непосредственном контакте с ним, так и при помощи осмысления различной информации, получаемой о нем. Эта информация может передаваться от одного индивидуума к дру­ гому, из поколения в поколение.

16.3. Электроэнцефалография

Электроэнцефалография (ЭЭГ) - метод регистрации биоэлек­ трической активности головного мозга. При выполнении данно­ го исследования на кожу головы накладывают электроды, которые воспринимают колебания электрических потенциалов в головном мозге. В дальнейшем эти изменения усиливаются в 1 - 2 млн раз

и регистрируются с помощью специальных устройств на носите­ ле (например, бумаге). Записанная с помощью ЭЭГ биоэлектриче­ ская активность головного мозга, как правило, имеет волновой характер (рис. 16.1). Эти волны имеют различную форму, частоту

и амплитуду. У здорового человека преобладают α-волны (альфаволны). Частота их колеблется в пределах 8-12 колебаний в се­ кунду, амплитуда 10 - 50 мкВ (до 100 мкВ). β-Волны (бета-волны)

Рис. 16.1. Электроэнцефалограмма человека в периоды бодрствования и сна:

а - ЭЭГ в состоянии бодрствования; б - ЭЭГ в состоянии медленноволнового сна;

в - ЭЭГ в состоянии быстроволнового сна

имеют частоту 15 - 32 колебания в секунду, но их амплитуда в не­ сколько раз меньше, чем у a-волн. В состоянии покоя α-волны преобладают в задних участках мозга, в то время как P-волны ло­ кализуются преимущественно в лобных отделах. Медленные δ-вол- ны (дельта-волны) и θ-волны (тета-волны) появляются у здоровых взрослых людей в момент засыпания. Частота их составляет 0,5 - 3 колебания в секунду для 8-волн и 4-7 колебаний в секунду для θ-волн. Амплитуда медленных ритмов - 100 - 300 мкВ.

Метод электроэнцефалографии широко используется в клини­ ческой практике. С его помощью можно установить сторону пора­ жения головного мозга, предположительную локализацию патоло­ гического очага, отличить разлитой патологический процесс от очагового. Неоценимо значение метода в диагностике эпилепсии.

16.4. Типы высшей нервной деятельности

Каждый человек индивидуален. Все люди различаются между со­ бой не только физическими качествами, но и особенностями психи­ ки. Психика - отражение внутреннего мира человека. Основа ее су­ ществования - головной мозг. Именно он обеспечивает ту совокуп­ ность процессов, которые и формируют психику. Результат психичес­ кой деятельности - поведение человека, его реакции на те или иные ситуации.

Еще Гиппократ отметил различие между людьми в их поведении. Он связывал это с преобладанием в организме той или иной «жид­

кости»: крови, слизи, желчи и черной желчи. В настоящее время ус­ тановлено, что данные различия в поведении обусловлены типами высшей нервной деятельности. Однако нельзя не отметить, что функ­ ционирование нервной системы, а следовательно, и тип высшей не­ рвной деятельности зависят и от гуморальных факторов - уровня гормонов и биологически активных веществ в крови.

Тип высшей нервной деятельности - преимущественно врож­ денные индивидуальные свойства функционирования центральной нервной системы. Не следует смешивать данное понятие с поняти­ ем темперамента, который представляет собой проявление в пове­ дении человека типа его высшей нервной деятельности. Причем первое понятие является понятием физиологическим, а второе - в большей степени психологическим. И. П. Павлов считал, что основ­ ные типы высшей нервной деятельности совпадают с четырьмя ти­ пами темперамента, установленными еще Гиппократом.

Особенности нервных процессов, свойства высшей нервной дея­ тельности определяют такие понятия, как сила, уравновешенность и подвижность. Сила определяется интенсивностью процессов возбуж­ дения и торможения в головном мозге.Уравновешенность характе­ ризуется их соотношением между собой.Подвижность - это воз­ можность смены процессов возбуждения процессами торможения.

По силе высшая нервная деятельность подразделяется на сильные

и слабые типы, по уравновешенности - на уравновешенные и не­ уравновешенные, по подвижности - на подвижные и инертные.

В зависимости от особенностей нервных процессов выделяют четыре основных типа высшей нервной деятельности и четыре вида темперамента.

Как соотносятся различные типы высшей нервной деятельности

и темпераменты видно из табл. 16.2.

Какие черты характеризуют каждый из обозначенных здесь видов темперамента? Холерики - это взрывчатые, очень эмоциональные люди с легкой сменой настроения, чрезвычайно активны, энергичны, характеризуются быстротой реакции на различные стимулы. Сангви-

Условнорефлекторную деятельность коры больших полушарий Павлов назвал сигнальной деятельностью мозга, так как раздражители внешней среды дают организму сигналы о том, что имеет для него значение в окружающем мире. Поступающие в мозг сигналы, которые вызываются предметами и явлениями, действующими на органы чувств (в результате чего возникают ощущения, восприятия, представления), Павлов назвал первой сигнальной системой; она имеется у человека и у животных. Но у человека произошла, как пишет Павлов, чрезвычайная прибавка к механизмам нервной деятельности в процессе трудовой деятельности и социальной жизни. Эта прибавка - человеческая речь, она и является по теории Павлова второй сигнальной системой – словесной.

Первая сигнальная система - это зрительные, слуховые и другие чувственные сигналы, из которых строятся образы внешнего мира. Восприятие непосредственных сигналов предметов и явлений окружающего мира и сигналов из внутренней среды организма, приходящих от зрительных, слуховых, тактильных и других рецепторов, составляет первую сигнальную систему, которая имеется у животных и человека.

Вторая сигнальная система - словесная, в которой слово в качестве условного раздражителя, знака, не имеющего реального физического содержания, но являющегося символом предметов и явлений материального мира, становится сильным стимулом. Эта система сигнализации состоит в восприятии слов - слышимых, произносимых (вслух или про себя) и видимых (при чтении и письме).

С помощью слова осуществляется переход от чувственного образа первой сигнальной системы к понятию, представлению второй сигнальной системы. Способность оперировать абстрактными понятиями, выражаемыми словами которые служат основой мыслительной деятельности.

Чтобы вторая сигнальная система начала функционировать, требуется общение ребенка с другими людьми и приобретение навыков устной и письменной речи, на что уходит ряд лет. Если ребенок рождается глухим или теряет слух до того, как он начал говорить, то заложенная у него возможность устной речи не используется и ребенок остается немым, хотя звуки он произносить может. Точно так же, если человека не обучать чтению и письму, то он навсегда останется неграмотным. Все это свидетельствует о решающем влиянии окружающей среды для развития второй сигнальной системы. Последняя связана с деятельностью всей коры мозга, однако некоторые области ее играют особенную роль в осуществлении речи. Эти области коры являются ядрами анализаторов речи.

Физиологические основы речи. Деятельность второй сигнальной системы обеспечивается функцией двигательного, слухового и зрительного анализаторов и лобных отделов мозга. Регуляция речи связана с пусковой и регуляторной ролью коры, которая получает афферентные импульсы от рецепторов мышц, сухожилий и связок голосового аппарата и дыхательных мышц. Кортикальное ядро речедвигательного анализатора находится в области второй и третьей лобных извилин - речедвигательный центр Брока. Восприятие речи происходит с помощью речедвигательного и речеслухового анализаторов (центр Вернике).

Обе сигнальные системы находятся в постоянном взаимодействии. Если сигналы второй сигнальной системы (слова) не имеют опоры в первой сигнальной системе (не отражают того, что было получено через нее), то они становятся непонятными. Так, слово на иностранном языке, которого мы не знаем, ничего нам не говорит, так как за этим словом нет для нас конкретного содержания. Но и одни первые сигналы не дают глубоких и полных знаний о мире. Лишь при посредстве второй сигнальной системы (речи) человек научился расширять свои сведения, обобщая отдельные факты, устанавливая важные для себя закономерности.

Благодаря второй сигнальной системе люди углубляют и сохраняют свои знания.

Павлов считал вторую сигнальную систему «высшим регулятором человеческого поведения», преобладающим над первой сигнальной системой. Но и последняя в известной степени контролирует деятельность второй сигнальной системы. Это позволяет человеку управлять своими безусловными рефлексами, сдерживать значительную часть инстинктивных проявлений организма и эмоций. Человек может сознательно подавлять оборонительные (даже в ответ на болевые раздражения), пищевые и половые рефлексы. В то же время подкорковые образования и ядра мозгового ствола, особенно ретикулярная формация, являются источниками (генераторами) импульсов, поддерживающих в норме мозговой тонус

Сигнальной системой называют совокупность процессов в нервной системе, которые осуществляют восприятие, анализ информации и ответную реакцию организма . Физиолог И. П. Павлов разработал учение о первой и второй сигнальных системах. Первой сигнальной системой он назвал деятельность коры головного мозга, которая связана с восприятием через рецепторы непосредственных раздражителей (сигналов) внешней среды, например, световых, тепловых, болевых и т. д. Она является основой для выработки условных рефлексов и свойственна как животным, так и человеку.

Человеку, в отличие от животных, свойственна еще и вторая сигнальная система , связанная с функцией речи, со словом, слышимым или видимым (письменная речь). Слово, по И. П. Павлову, является сигналом для работы первой сигнальной системы («сигнал сигналов»). Например, действия человека будут одинаковыми на слово «пожар» и действительно наблюдаемый (зрительное раздражение) им пожар. Образование условного рефлекса на основе речи является качественной особенностью высшей нервной деятельности человека. Вторая сигнальная система сформировалась у человека в связи с общественным образом жизни и коллективным трудом, при которых она является средством общения друг с другом. Слово, речь, письмо являются не только слуховым или зрительным раздражителем, они несут определенную информацию о предмете или явлении. В процессе обучения речи у человека возникают временные связи между нейронами коры, воспринимающими сигналы от разных предметов, явлений и событий, и центрами, воспринимающими словесное обозначение этих предметов, явлений и событий, их смысловое значение. Вот почему у человека после образования условного рефлекса на какой-то раздражитель, он легко воспроизводится без подкрепления, если словесно выразить этот раздражитель. Например, на словосочетание «утюг горячий», человек отдернет от него руку. У собаки тоже можно выработать условный рефлекс на слово, но оно ею воспринимается как определенное звукосочетание, без понимания смысла.

Словесная сигнализация у человека сделала возможным отвлеченное и обобщенное восприятие явлений, находящих свое выражение в понятиях, суждениях и умозаключениях. Например, слово «деревья» обобщает многочисленные породы деревьев и отвлекает от конкретных признаков дерева каждой породы. Способность к обобщению и отвлечению служат основой мышления человека. Благодаря отвлеченному логическому мышлению, человек познает окружающий мир и его законы. Способность к мышлению используется человеком в его практической деятельности, когда он ставит определенные цели, намечает пути реализации и достигает их. В ходе исторического развития человечества, благодаря мышлению, накоплены огромные знания о внешнем мире.

Таким образом, благодаря первой сигнальной системе, достигается конкретно чувственное восприятие окружающего мира и состояния самого организма. Развитие второй сигнальной системы обеспечило абстрактно-обобщенное восприятие внешнего мира в виде понятий, суждений, умозаключений. Эти две сигнальные системы тесно взаимодействуют между собой, так как вторая сигнальная система возникла на базе первой и функционирует в связи с ней. У человека вторая сигнальная система преобладает над первой в связи с общественным образом жизни и развитым мышлением.

Сигнальные системы - это системы условных раздражителей, которые сигнализируют о возникновении того или иного события. Основоположником учения о первой и второй сигнальных системах является И. П. Павлов.

Если сигнализация осуществляется конкретными предметными раздражителями (свет, звук, запах и т.д.), то такая система сигналов составляет первую сигнальную систему, общую для человека и животных.

Первая сигнальная система - это совокупность нервных процессов, возникший в коре большого мозга при непосредственном воздействии на сенсорные системы факторов внешней и внутренней среды. Анатомической основой первой сигнальной системы является анализаторы, которые нервными путями связаны с органами чувств. Первая сигнальная система - основа непосредственного отражения объективной реальности в форме ощущений и восприятия. Обеспечивает предметное конкретное мышление.

Если сигнализация осуществляется раздражителями, которые являются результатом обобщения конкретных сигналов (словами), то такая система сигналов составляет вторую сигнальную систему, присущую только человеку.

Вторая сигнальная система - это совокупность нервных процессов, возникающих в коре большого мозга как реакция на слова и обозначенные ими понятия. Анатомической основой второй сигнальной системы является культурно-двигательный анализатор, тесно связан со зрительным и слуховым анализаторами. Благодаря наличию второй сигнальной системы создаются условия для абстрактного мышления, которое значительно расширяет приспособительные возможности человека. В словах и словосочетаниях фиксируются связи между предметами и явлениями, поэтому слова являются сигналами сигналов. Установление связи между словесными сигналами и реальными раздражителями происходит по законам образования условных рефлексов. Вторая сигнальная система - это отражение окружающей действительности путем обобщения абстрактных понятий с помощью слов. С появлением второй сигнальной системы появляется новый принцип нервной деятельности - абстрагирования и обобщения большого количества сигналов, поступающих в головной мозг. Этот принцип обусловливает безграничную ориентацию человека в окружающем мире. Вторая сигнальная система является высшим регулятором различных форм поведения человека в окружающей среде. Однако она правильно отражает объективный мир, только если постоянно сохраняется ее согласованное взаимодействие с первой сигнальной системой. Вторая функционирует благодаря информации, поступающей от первой сигнальной системы, трансформируя ее в специфические понятия. Обе сигнальные системы постоянно взаимодействуют и подчиняются общим физиологическим законам и механизмам.

Чем младше ребенок, тем в большей степени ее реакции определяются первой сигнальной системой. Словесная, или друга, сигнальная система начинает постепенно формироваться после 10-месячного возраста. Процесс обучения энергично стимулирует ее развитие, однако при этом должно обеспечиваться нормальное соотношение в развитии сигнальных систем. Необходимо стремиться, чтобы знания приобретались детьми на основе наглядных представлений, наблюдений за явлениями действительности и непосредственных действий с предметами, орудиями и инструментами.