Высшая нервная деятельность Занятие №1. Тема

Высшая нервная деятельность
Занятие №1.
Тема: интегративная деятельность мозга человека.
Цель занятия: изучить механизмы образования условных рефлексов, их классификацию.
Познакомиться с методами исследования высшей нервной деятельности (ВНД) человека и
животных.
Вопросы для самоподготовки.
1. И.П. Павлов – основоположник учения о высшей нервной деятельности.
2. Врожденные формы поведения – безусловные рефлексы, инстинкты.
3. Физиологические основы поведения. Функциональная система
поведенческого акта.
4. Условный рефлекс – как высшая форма приспособительной деятельности.
Основные сходства и отличия безусловных и условных рефлексов.
5. Правила выработки условных рефлексов. Значение ориентировочноисследовательской реакции в формировании условного рефлекса. Стадии
образования условного рефлекса.
6. Механизмы образования условных рефлексов. (И.П. Павлов, П.К. Анохин,
М.М. Хананашвили и др.)
7. Классификация условных рефлексов.
8. Сигнальное значение условного рефлекса. Понятие сигнальной системы.
9. Торможение условных рефлексов, виды торможений, их биологическое
значение.
10. Динамический стереотип условных рефлексов, его социальное значение.
Аналитико-синтетическая деятельность мозга.
11. Становление ВНД в разные возрастные периоды (неонатальный, период
первого детства, второго детства, подростковом периоде).
Задания для самостоятельной работы и демонстрации.
1. Выработать условный рефлекс у человека на световой раздражитель
по двигательной методике на речевом подкреплении; выработать
дифференцировочное торможение по той же методике
2. Выработать мигательный условный рефлекс на звук метронома или
свет лампочки. Выработать дифференцировочное и угасательное
торможение мигательного условного рефлекса.
3. Выявить процессы внешнего и внутреннего торможения условных
рефлексов и степень работоспособности человека с использованием
корректурных таблиц В.Я. Анфимова. В протоколах опытов
зарисовать схемы образования условных рефлексов, сделать
заключение о функциональном состоянии коры больших полушарий
головного мозга человека.
Обязательная литература.
1. Нормальная физиология. Под ред. В.М, Смирнова, изд. центр «Академия». М.,
2010г, стр. 387-388, 393-402, 412-417, 430, 435-440.
2. Физиология плода и детей. Под ред. В.Д. Глебовского. Изд. «Медицина». М.
1988, стр. 181-191.
3. Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии: учебное
пособие для студентов высшего профессионального образования. Под ред.
С.М. Будылиной, В.М. Смирнова 3-е издание. – М. Издательский центр
«Академия» 2010г, стр. 260-262.
4. Методические указания кафедры. Изд. СтГМА. Ставрополь.
5. Интернет-ресурсы.
6. Лекционный материал.
Методические указания к заданию №1
В качестве безусловного раздражителя используют слово «НАЖМИТЕ» или «НЕ
НАЖИМАТЬ» резиновую грушу; в качестве условного – свет электрической лампочки
Для работы необходимо: установка Иванова - Смоленского, чернила, бумага.
Ход работы: испытуемый садится перед прибором и получает инструкцию: «как можно
быстрее нажмите резиновую грушу, если вспыхнет красная лампочка и не нажимайте при
зажигании зеленой». Экспериментатор может включение красной лампы подкрепить
словом «НАЖМИТЕ», а зеленой – «НЕ НАЖИМАЙТЕ». Условный рефлекс и
дифференцировка считаются выработанными, если правильные реакции человек дает два
раза подряд. В ходе эксперимента учитывается скорость выработки условного рефлекса
по числу сочетаний, при котором образовались положительные и отрицательные
условные рефлексы; время условной реакции – по латентному периоду двигательной
реакции. Эти данные являются показателями силы, уравновешенности возбудительного и
тормозного процессов. Для оценки подвижности нервных процессов в опыте производят
смену стереотипа, при котором положительный раздражитель (красный свет) не
подкрепляют словом «НАЖМИТЕ» и, наоборот, отрицательный, (зеленый свет)
сопровождается речевым подкреплением «НАЖМИТЕ». Новые условные рефлексы
считаются выработанными после того, как правильные реакции на комплекс
раздражителей из двух сигналов будут получены два раза подряд.
Методические указания к заданию №2
Для образования мигательного условного рефлекса у человека в качестве безусловного
раздражителя используют струю воздуха, направленную на поверхности наружных
оболочек глаз (роговицу, склеру), которая вызывает безусловный защитный рефлекс –
мигание. Такую струю воздуха подают в глаз, нажимая рукой на резиновую грушу,
соединенную с системой трубочек, один конец которой укреплен на очковой оправе. В
качестве индифферентного, не вызывающего мигания раздражителя, который должен
стать условным сигналом струи воздуха, используют световой или звуковой
раздражитель.
Для работы необходимо: очковая оправа с укреплено на ней стеклянной трубочкой,
метроном, резиновая груша, экран для загораживания метронома, секундомер.
Ход работы: надевают на испытуемого очковую оправу. Подбирают силу раздражителя –
струю воздуха, которая способна вызвать закрывание века. Переходят к выработке
условного рефлекса – сочетают подачу индифферентного раздражителя (красный свет) с
действием через 1-2 сек. струи воздуха на глаз. Нажимать на грушу следует слегка, чтобы
струя воздуха не вызывала болевых ощущений.
Через 5-6 сочетаний включить только красный свет, не сопровождая подачей струи
воздуха. Условная реакция в виде учащения мигания или закрывания глаза образуется у
взрослых людей быстро, на 2-10 сочетаний.
После образования положительного условного рефлекса приступают к выработке
дифференцировочного торможения, для этого включают поочередно красный и зеленый
свет, подкрепляя только первый подачей струи воздуха. Можно осуществить и угашение
выработанного условного рефлекса включением только красного света без подкрепления
подачи воздуха в глаз.
Методические указания к заданию №3
Работа проводится на студентах (коллективный эксперимент). Каждому студенту
выдается корректурная таблица. Просматривая каждую строку таблицы слева направо
подсчитывается определенная буква в 25-ти строках. Работа выполняется в течение 3-х
минут. По окончании исследования устанавливают:
1) количество просмотренных букв (знаков) – показатель скорости работы;
2) количество допущенных ошибок – показатель точности работы.
Анализ проводится с помощью Ключа-таблицы. От испытуемого требуется выполнение 4х заданий.
Задание №1
Подсчет определенной буквы. Данные характеризуют исходное состояние высшей
нервной деятельности человека (количественный показатель работоспособности).
Задание №2
Подсчет буквы в условиях громкого чтения (внешний тормоз).
Задание №3
Подсчет определенного буквосочетания (выработка дифференцировочного торможения) –
умение различат данное буквосочетание от других. Подсчет с точностью ±5% говорит о
хорошей дифференцировке.
Задание №4
Повторение первого задания. Полученные результаты сравнивают с исходными данными
1-го задания. Оценивают степень работоспособности человека. Появление признаков
утомления связано с увеличением количества ошибок и снижением скорости подсчета
знаков. Критерием оценки объема выполненной работы служат:
1) коэффициент скорости подсчета знаков (КСП) – отношение времени подсчета
знаков в секундах (180с) к общему количеству подсчитанных знаков за это время.
В норме он не должен превышать 2;
2) количество сделанных ошибок в каждом задании.
Ситуационные задачи.
1. Вам необходимо выработать условный слюноотделительный рефлекс. Как
это сделать? Какие условия необходимы для этого?
2. Как узнать, может ли животное отличить круг от эллипса?
3. Какие из перечисленных видов торможения относятся к условному:
внешнее, запаздывание, запредельное, угасательное? Какие виды условного
торможения Вы знаете?
4. Экспериментируя с 3 экспериментальными животными (собака, голубь,
рыба) исследователь обнаружил, что для каждого из них необходимо
различное количество сочетаний индифферентного раздражителя с
безусловным для того, чтобы выработать условный рефлекс. Скажите,
какому животному могут соответствовать эти цифры: 200, 50, 10 сочетаний,
почему?
5. Что произойдет со слуховыми условными рефлексами после удаления
затылочной или височной коры мозга?
6. Только что вылупившиеся из яиц утята следуют за любой движущейся
мишенью или экспериментатором. Как называется этот рефлекс и к какому
виду рефлексов он относится?
Занятие №2.
Тема: особенности высшей нервной деятельности человека.
Цель занятия: познакомить студентов с особенностями ВНД человека, с учением И.П.
Павлова о второй сигнальной системе, о типах ВНД, с механизмами памяти сна.
Вопросы для самоподготовки.
1. Учение И.П. Павлова о двух сигнальных системах. Роль труда и социальных
факторов в развитии второй сигнальной системы. Значение второй
сигнальной системы в развитии абстрактного мышления.
2. Речь, развитие речи. Функциональная асимметрия коры головного мозга,
связанная с развитием речи человека. Развитие речи у ребенка.
3. Учение И.П. Павлова о типах ВНД, их классификация, характеристика.
Типы ВНД человека в зависимости от преобладания первой и второй
сигнальной системы.
4. Экспериментальные неврозы. Закон силовых отношений, его изменения при
различных функциональных состояниях организма. Клинические
проявления нарушений нервных процессов у человека и возможные формы
их лечения.
5. Эмоции и мотивации, их биологическая роль. Нейрофизиологические
механизмы. Эмоциональные реакции у детей в различные возрастные
периоды.
6. Память, виды памяти, ее механизмы. Роль различных головного мозга в
формировании памяти. Значение памяти в процессах обучения.
7. Сон, механизмы сна, их функциональное значение. Электрическая
активность коры головного мозга во время сна. Особенности сна у детей
разного возраста.
Задания для самостоятельной работы и демонстрации.
1. Проделать опыт со словесным экспериментом (А.В. ИвановСмоленский).
2. Определить темперамент человека по тестовой методике.
3. Определить тип нервной системы человека по методике Айзенка.
4. Определить у студентов объем кратковременной памяти.
Обязательная литература.
1. Нормальная физиология. Под ред. В.М, Смирнова, изд. центр «Академия». М.,
2010г, стр. 388-393, 402-415, 417, 418-425, 428-435.
2. Физиология плода и детей. Под ред. В.Д. Глебовского. Изд. «Медицина». М. 1988,
стр. 191-193.
3. Руководство к практическим занятиям по нормальной физиологии: учебное
пособие для студентов высшего профессионального образования. Под ред. С.М.
Будылиной, В.М. Смирнова 3-е издание. – М. Издательский центр «Академия»
2010г, стр. 279-282.
4. Методические указания кафедры. Изд. СтГМА. Ставрополь.
5. Интернет-ресурсы.
6. Лекционный материал.
Методические указания к заданию №1.
Метод словесного эксперимента для исследования высшей нервной деятельности был
предложен в 1932 году А.Г. Ивановым- Смоленским. Слова экспериментатора
рассматриваются как условные раздражители, а ответные реакции испытуемого как
условные словесные реакции, выработанные у него в течении жизни. Дается инструкция :
«Я буду произносить слова, а Вы отвечаете на них первым словом, какое у Вас возникает
по ассоциации».
В течении всего эксперимента подается 50 слов-раздражителей.
Для работы необходимо: Стандартный специальный бланк аппарат «Телехронорефлексометр», имеющий электрический секундомер и ларингофон.
Ход работы: на стандартном бланке отпечатано 50 слов, которые произносит
экспериментатор, испытуемый дает словесную ответную реакцию на каждое слово, и эта
реакция вносится в бланк в графу «ответная словесная реакция». Секундомером
регистрируется величина латентного периода ответной словесной реакции. После
проведения первой части эксперимента через пять минут производится репродукция. От
испытуемого требуется воспроизведение тех же слов, которые он давал в первой части
эксперимента, при этом время ответной реакции не отмечается, а регистрируются только
неправильные ответные реакции знаком «-», правильные знаком «+».
В эксперименте анализируются показатели:
1. Длительность латентного периода ответной словесной реакции (СР), которая в норме не
должна превышать 1 сек. Удлинение латентного периода к концу исследования
свидетельствует о слабости возбудительного процесса, что определяется путем сравнения
величины латентного периода ответной словесной реакции на первые 5 слов таблицы
таковой на последние 5 слов-раздражителей.
2. Количество неправильных ответов при репродукции (Н) допускается не более 7
ответов. Большее количество неправильных ответов является показателем инертности
возбудительного процесса.
3. Количество повторений слов (П). Наличие одинаковых ответов указывает также на
инертность нервных процессов.
4. Соотношение конкретных или абстрактных понятий в ответе. Этот показатель говорит о
преобладании, соответственно, художественного или мыслительного компонента;
значительное количество примитивных словесных ответов свидетельствует о торможении
высших форм речевой деятельности.
Методические указания к заданию №2.
Для определения темперамента человека применяется тестовой метод, состоящий из
вопросов о типичных проявлениях темперамента.
На каждый вопрос должен следовать ответ «Да» или «Нет». Положительный ответ
обозначается знаком «+», отрицательный «-».
Ход работы: работа состоит в выполнении 4 тест - заданий, в каждом из которых
испытуемый должен ответить на 20 вопросов. Для оценки данных производится подсчет
количества положительных ответов в 1-м, 2-м, 3-м, 4-м тест – заданиях. Подсчитывается
общее количество положительных ответов по всем 4 тестам. Сумму обозначают буквой А,
т.е. А=1+2+3+4.Далее определяют степень принадлежности испытуемого к данному
темпераменту по формуле:
1х100
а = –––––––
А
2х100
б = –––––––––
А
3х100
в = ––––––––
А
4х100
г = ––––––––––
А
Если величина а, б, в, г будет равна 38-40 это свидетельствует о ярко выраженном
темпераменте.
Примечание: тест №1 указывает на принадлежность холерическому (Х) типу;
№2 – к сангвиническому (С); №3 – к флегматическому (Ф); №4 – к меланхолическому
(М).
Методические указания к заданию №3.
Используется личностный опросник Айзенка, состоящий из 57 вопросов, на которые
испытуемые должны ответить быстро «Да» или «Нет». С помощью ключа к таблице
Айзенка проверяют испытуемых на принадлежность к соответствующему типу нервной
системы.
Методические указания к заданию №4.
Память человека, будучи тесно связанной с речью и мышлением, формируется в процессе
его социального развития. Различают память кратковременную и долговременную. Для
характеристики кратковременной памяти используют следующие показатели: быстроту
запоминания, прочность и точность воспроизведения.
Для работы необходимо: Таблицы со словесными или цифровыми комплексами,
секундомер или часы.
Ход работы: экспериментатор зачитывает в течение 20 секунд сигнальный комплекс,
состоящий из 10 слов, с интервалами между словами в 3 сек. Через 20 сек. испытуемые
воспроизводят по памяти услышанный комплекс в той же последовательности и
записывают в протокольную тетрадь. Опыт повторяется 3 раза. Слова меняются. Получив
данные, определяют коэффициент запоминания, который представляет выраженное в %
отношении количества правильно запомнившихся слов к их общему числу:
а
К1 = –––––––––– х 100
10
Где «а»- количество запомнившихся знаков. 10- общее количество их. Сложив цифры,
полученные по трем тестам, сумму делят на количество тестов (например, 3), получают
средний процент продуктивности запоминания:
К1 + К2 + К3
––––––––––
3
Если средний процент = 90-100 – отличный результат; если 70-90 – очень хороший;
30-50 – удовлетворительный; 10-30 – плохой; и 0-10 – очень плохой. Данные заносятся в
сводную таблицу, анализируются. Можно провести исследование в начале и в конце
занятия, а также стоя, сидя, стоя на одной ноге и т.д. и сделать заключение о зависимости
продуктивности запоминания от различных ситуаций и в связи с выполняемой работой.
Ситуационные задачи.
1. У собаки выработан условный рефлекс на слово «звонок». Проявится ли
условная реакция у собаки, если теперь в качестве условного сигнала
действует настоящий звонок?
2. При каких условиях возникает срыв ВНД?
3. Определите типы нервной системы по И.П. Павлову, и соответствующий
ему темперамент по Гиппократу, у двух собак, если:
а) условный рефлекс на сильный раздражитель удалось выработать лишь
у первой собаки;
б) дифференцировка на звонок была быстро выработана и оставалась
прочной у первого животного, а у второго – выработать не удалось;
в) двусторонняя переделка условных (положительного и отрицательного)
рефлексов была быстро осуществлена у первого животного, а у второго - ее
осуществить не удалось. Обоснуйте ответ.
4. У человека- правши, с ведущими правой рукой, правым глазом, правым
ухом, правой ногой произошла травма головного мозга на одной стороне, в
результате чего он потерял способность говорить и понимать речь. С какой
стороны и в каких зонах больших полушарий произошла травма? Как
называются расстройства такого рода? Обоснуйте ответ.
5. Дайте объяснение известным фактам: а) на войне во время грохота снарядов
солдаты спокойно спят, а после его прекращения, при наступлении тишины
не могут заснуть; б) у победителей раны заживают лучше, чем у
побежденных.
Вопросы коллоквиума.
1. И.П. Павлов – создатель материалистического учения о высшей
нервной деятельности.
2. Условный рефлекс как качественно новая форма приспособительной
деятельности человека и животных к меняющимся условиям
внешней среды. Классификация условных рефлексов.
3. Общая характеристика и свойства условных рефлексов. Основные
сходства и отличия условных и безусловных рефлексов.
4. Условия выработки условных рефлексов. Значение ориентировочноисследовательской реакции.
5. Современные представления о механизмах образования условных
рефлексов (И.П. Павлов, П.К. Анохин, М.М. Хананашвили и другие).
6. Функциональная система поведенческого акта.
7. Явление торможения в коре больших полушарий головного мозга.
Виды торможения условных рефлексов. Современные представления
о механизмах торможения и его значение в приспособительной
деятельности организма.
8. Динамический стереотип, его сущность, значение для обучения и
приобретения навыков. Анализ и синтез в коре больших полушарий
головного мозга.
9. Понятие о биологических и социальных мотивациях. Роль
гипоталамуса и коры больших полушарий головного мозга в
формировании мотиваций.
10. Эмоции, их нейрофизиологические механизмы. Классификация
эмоций.
11. Память, виды памяти. Современные представления о механизмах
памяти. Значение памяти в процессах обучения.
12. Учение И.П. Павлова о типах ВНД человека и животных. Роль
воспитания в формировании типологических свойств ВНД человека.
13. Экспериментальные неврозы. Нарушение закона силовых отношений
при нервозах. Значение учения И.П. Павлова об экспериментальных
нервозах для клиники.
14. Учение И.П, Павлова о первой и второй сигнальной системах. Роль
труда и социальных факторов в развитии второй сигнальной
системы. Развитие абстрактного мышления у человека, связанное с
Деятельностью второй сигнальной системы. Функциональная
асимметрия коры головного мозга, обусловленная развитием речи у
человека.
15. Сон, виды и стадии сна, их функциональное значение. Механизмы
сна. Изменение электрической активности коры головного мозга и
вегетативных функций организма во время сна. Возрастные
особенности сна.
16. Развитие ВНД в разные возрастные периоды.
Ответы к ситуационным задачам.
Занятие №1.
1. Для выработки условного рефлекса необходимо соблюдать
следующие условия:
а) Действие условного раздражителя должно не менее чем на 0,1
сек. предшествовать безусловному подкреплению.;
б) сила условного раздражителя не должна быть больше
безусловного;
в) центр безусловного раздражителя должны быть достаточно
активными;
г) необходимо исключить действия посторонних раздражителей;
д) необходимо сочетание во времени действия индифферентного
раздражителя с безусловным;
е) необходимо повторение сочетаний условного раздражителя с
безусловным;
ж) необходима целостность ЦНС.
2. Для этого надо выработать систему условных рефлексов, в
которой одна из фигур должна быть положительным сигналом, а
другая – тормозным (выполнять дифференцировочное)
торможение.
3. Последние два. Есть еще дифференцировочное торможение и
торможение типа условный тормоз.
4. Собака – 10 сочетаний, голубь – 50, рыба – 200. Количество
сочетаний необходимо для образования временной связи и ее
закрепления и зависит от физиологической зрелости головного
мозга.
5. После удаления височной доли коры головного мозга слуховые
условные рефлексы исчезнут.
6. Это рефлекс «следования». Он относится к инстинктам
(безусловный рефлекс).
Занятие №2.
1. Условный рефлекс не проявляется, т.к. для собак слово «звонок» не
является сигналом настоящего звонка, а является просто звуковым
раздражителем на определенное сочетание звуков.
2. Срыв ВНД и возникновение нервоза возникает при перенапряжении силы
или подвижности возбудительного или тормозного процессов в коре
головного мозга.
3. Первое животное относится к живому типу по И.П. Павлову, что
соответствует сангвинику по Гиппократу, второе животное – слабый тип,
меланхолик.
4. Травмированным было левое полушарие, так как у правшей центр речи
располагается в левом полушарии. Двигательный центр устной речи
располагается в нижней лобной извилине левого полушария, поэтому у
испытуемого пострадала эта область. Центр, ответственный за понимание
слов располагается в верхней височной извилине также слева, так как
поражена эта область, то обследованный не понимал услышанные слова.
Невозможность произносить слова получила название моторной афазии,
невозможность понимать услышанное – сенсорной афазии.
5. Этот факт можно объяснить тем, что у солдат ориентировочный рефлекс на
громкие орудийные звуки, в связи с обычностью их проявления в боевой
обстановке угас. Вместе с тем, прекращение действия раздражителя (в
данном случае канонады) действует как необычный чрезвычайный стимул,
и вызывает ориентировочный рефлекс; б) этот пример иллюстрирует роль
эмоций в осуществлении регенеративных процессов. Положительные
эмоции благотворительно действуют через нервную и эндокринную систему
на заживление ран. У побежденных отрицательные эмоции создают
стрессовое состояние, неблагоприятно влияющие на заживление ран.