Торможение как физиологический процесс, его виды

Оглавление:

Деятельность центральной нервной системы характеризуется определенным порядком и координацией рефлекторных реакций, т.е. их настройкой.

Взаимодействие двух нервных процессов — возбуждения и торможения, лежащих в основе всех сложных регуляторных функций организма, регулярность их одновременного протекания в разных нервных центрах, а также последовательное изменение во времени, определяют точность и своевременность реакции организма на внешние и внутренние воздействия.

Понятия возбуждения и торможения

Работа условного рефлекторного механизма основана на двух основных нервных процессах: Возбуждение и торможение. Достаточно сильная стимуляция органа приводит его в активное состояние — возбуждение.

Возбуждение — свойство живых организмов, активная реакция возбудимых тканей на стимуляцию. Основная функция нервной системы, направленная на осуществление определенного типа активации организма. Это выражается в непосредственных и существенных сдвигах метаболических процессов, то есть может происходить только в живых клетках. Первым и одновременно обязательным признаком возникшего возбуждения является электрическая реакция в результате изменения электрического заряда поверхностной мембраны ячеек. Затем наступает специфическая для каждого органа реакция, которая чаще всего выражается во внешней работе: мышцы сокращаются, железа выделяет сок, возникает импульс в нервной клетке.

Возбудимость, то есть способность приходить в состояние возбуждения в ответ на стимул, является одним из фундаментальных свойств живой клетки. Исчезновение возбудимости означает конец рабочих функций и, в конечном счете, жизни.

Возбудимость может быть вызвана различными раздражителями, например механическими (булавочный укол, удар), химическими (кислота, щелочь), электрическими. Наименьшая сила стимула, достаточная для того, чтобы вызвать минимальное возбуждение, называется порогом стимула.

По мере усиления условного рефлекса усиливается тормозной процесс.

Ингибирование является активным процессом, неотделимым от возбуждения и приводит к задержке активности нервных центров или работающих органов. В первом случае ингибирование называется центральным, во втором — периферийным.

В зависимости от характера физиологического механизма, лежащего в основе ингибирующего воздействия на кондиционированную рефлекторную активность организма, различают безусловное (внешнее и ингибирующее) и условное (внутреннее) ингибирование условных рефлексов.

Безусловное торможение является одной из форм коркового торможения. В отличие от условного ингибирования, оно происходит без предварительного развития. Она включает: 1) индуктивное (внешнее) торможение; 2) ингибирующее (защитное) торможение.

Внешнее торможение условного рефлекса происходит под влиянием другого постороннего условного или необусловленного стимула. Когда под влиянием некоторого изменения внешней или внутренней среды в коре больших полушарий развивается достаточно сильный очаг возбуждения, другие его точки становятся менее возбудимыми при отрицательной индукции — в той или иной степени в них развивается ингибирующее состояние.

Ингибирование индукции (внешнее торможение) — это срочное прекращение условной рефлекторной активности под воздействием посторонних раздражителей; его биологическое значение — ориентационная реакция на неожиданный раздражитель. Примером такого торможения может служить следующий опыт.

У собаки развился сильный условный рефлекс на свет лампочки. Величина ответа составляет 10 капель слюны за 30 секунд изолированного воздействия стимула. Введение нового стимула (колокольчика) одновременно с зажиганием лампочки привело к уменьшению условного рефлекса до 1-2 капель. Многократное воздействие света (без включения колокольчика) привело к 7 каплям слюны. Через несколько минут условный рефлекс лампочки был полностью восстановлен. Таким образом, под действием нового постороннего раздражителя произошло условное рефлекторное торможение, которое длилось некоторое время. Источником индукционного торможения могут быть также стимулы, возникающие в самом организме, например, сдвиги в пищеварительной системе.

При многократном воздействии одного и того же внешнего стимула, источник возбуждения постепенно ослабевает, исчезает явление индукции, и, как следствие, прекращается ингибирующее действие на условные рефлексы.

Если изолированное воздействие условного стимула пищи, который обычно усиливается через 20 секунд, продолжается в течение 2-3 минут, слюнная секреция прекращается. То же самое происходит, если стимул чрезмерно усилен. В результате ингибирования секреция прекращается. Это также можно доказать, попробовав другие условные стимулы. Применяется сразу же после того, как временно продлен или чрезмерно сильный стимул, они производят слабый рефлекторный ответ из-за облучения тормозного процесса на другие клетки коры головного мозга.

Торможение, которое развивается в клетке коры под влиянием длительного или сверхсильного стимула был назван Павлов запретное торможение.

Запрещенное (защитное) торможение является торможение, которое развивается под действием стимулов, которые возбуждают соответствующие корковые структуры за пределами их врожденные пределы производительности, обеспечивая тем самым реальную возможность для их поддержания или восстановления.

И индукция, и торможение характерны не только для коры головного мозга, но и для всех других частей нервной системы. Однако существует тип торможения, который происходит только в верхней части головного мозга. Павлов называл такие конкретные корковое торможение условным или внутренним.

Условное (внутреннее) торможение условного рефлекса является условным и требует специальной подготовки. Его биологическое значение заключается в том, что изменение условий окружающей среды требует соответствующих адаптивных изменений в кондиционированном рефлекторном поведении.

Развитие традиционного условного рефлекса устанавливает связь между вынужденной точкой и другой возбужденной точкой коры головного мозга. В развитии условного торможения, эффект стимула связан с ингибирующим состоянием клеток коры головного мозга. Тот же стимул, в зависимости от состояния коры головного мозга, с которым его эффект связан, может привести либо к формированию условного рефлекса или условное торможение. В первом случае он становится положительным условным стимулом, во втором — отрицательным.

Развитие ингибирования легко увидеть в эксперименте. Например, у собаки ранее развился сильный условный рефлекс к ударам метронома с усилением через 3 минуты, а к другим стимулам с усилением условный рефлекс к другим стимулам с усилением через 30 секунд. Затем метроном запускали в течение 1 минуты и сразу же заменили на другой стимул, который усилили через 30 секунд. В этой экспериментальной установке эффект второго стимула оказался значительно сниженным, т.е. ингибированным. Очевидно, что торможение, которое произошло под влиянием одной минуты воздействия метронома также влияет на другие области коры головного мозга.

Выделяются четыре типа внутреннего торможения: вымирание, дифференциация, условный стимул и задержка.

Облучение и концентрация корковых процессов

Передача афферентной волны по рефлекторной дуге вызывает состояние возбуждения или торможения в ее нервных центрах. При определенных условиях в эти процессы могут быть вовлечены и другие рефлекторные центры. Распространение процесса возбуждения на другие нервные центры называется облучением. Этот процесс происходит из-за многочисленных взаимосвязей нейронов одной рефлекторной дуги с нейронами других рефлекторных дуг, так что при стимуляции рецептора возбуждение в центральной нервной системе может в принципе распространяться в любом направлении и на любую нервную клетку.

Чем сильнее афферентная стимуляция и чем выше возбудимость окружающих нейронов, тем больше нейронов влияет на процесс облучения. Это явление можно наблюдать в спинном мозге лягушки. Слабое давление на пальцы задней стопы вызывает реактивный рефлекс сгибания той же самой стопы. Незначительное повышение давления вызывает сгибание другой задней стопы, хотя рецепторы последней не раздражают. Эта реакция обусловлена тем, что помимо нервных центров одной половины спинного мозга, в сферу возбуждения вовлечены также центры другой половины спинного мозга. Если раздражение еще сильнее, то волна возбуждения захватывает нервные центры сверху и снизу и вызывает движения верхних конечностей (сначала на раздраженной стороне тела, затем на противоположной стороне).

Аналогичное явление возбуждающего облучения можно наблюдать, когда различные стимулы применяются к коре больших полушарий.

Через некоторое время облучение заменяется явлением концентрации возбуждающих процессов в одной и той же отправной точке центральной нервной системы. Концентрация происходит во много раз медленнее, чем облучение нервных процессов.

Процесс облучения играет положительную роль в формировании новых реакций организма (ориентационных реакций, условных рефлексов). Активация большого количества различных нервных центров позволяет выбрать наиболее необходимые для последующих действий действия, т.е. улучшить реакцию организма. Облучение стимулов между различными нервными центрами создает новые функциональные связи — условные рефлексы. На этой основе, например, могут быть сформированы новые моторные навыки.

В то же время облучение возбуждения может негативно влиять на состояние и поведение организма. Например, в центральной нервной системе облучение нарушает чувствительную связь между возбуждением и торможением в нервных центрах и приводит к двигательным нарушениям.

Индукция корковых процессов

При изучении связи между возбуждением и торможением в коре головного мозга, было установлено, что в течение нескольких секунд после воздействия ингибирующего стимула, эффект положительно обусловленных стимулов увеличивается. И наоборот, после применения положительно обусловленных стимулов усиливается эффект ингибирующих стимулов. Первое явление И.П. Павлов назвал отрицательной индукцией, второе — положительной.

В случае положительной индукции, состояние повышенной возбудимости возникает в клетках, прилегающих к тем, в которых торможение было только что индуцировано, после прекращения ингибирующего сигнала. В результате импульсы к нейронам под действием положительного стимула производят повышенный эффект. При отрицательной индукции, процесс торможения происходит в корковых клетках, окружающих возбужденные нейроны.

Отрицательная индукция ограничивает облучение процесса возбуждения в коре головного мозга. Отрицательная индукция может объяснить торможение условных рефлексов более сильными посторонними стимулами (внешнее необусловленное торможение). Такой сильный стимул вызывает интенсивное возбуждение нейронов в коре головного мозга, вокруг которого образуется широкая зона торможения нейронов, включающая в себя клетки, возбужденные условным стимулом.

Явления отрицательной и положительной индукции в коре головного мозга подвижны и постоянно чередуются. Возбуждение и торможение, положительные и отрицательные очаги индукции могут происходить одновременно в разных частях коры головного мозга.

Взаимодействие процессов возбуждения и торможения в центральной нервной системе

Важнейшей особенностью деятельности нервных центров является постоянное взаимодействие процессов возбуждения и торможения как между различными центрами, так и внутри каждого из них.

Взаимная (обратная) иннервация мышц антагониста. Сгибание сустава требует не только сокращения сгибательных мышц, но и одновременного расслабления разгибательных мышц. Возбуждение возникает в мотонейронах сгибательных мышц, а торможение — в мотонейронах разгибательных мышц. Напротив, возбуждение центров разгибателей ингибирует центры сгибателей. Такие координационные отношения между двигательными центрами спинного мозга называются взаимной или взаимной иннервацией мышц антагониста.

Возникновение и усиление процесса торможения в нервных центрах при одновременном возбуждении других центров, по аналогии с физическими процессами, называлось индукцией (в данном случае это одновременная индукция). В настоящее время выяснены механизмы проявления взаимной иннервации. Афферентные стимулы (например, болезненная стимуляция кожных рецепторов) проводятся не только по отдельному рефлекторному пути к мотонейронам сгибательных мышц, но и одновременно активируют клетки-ингибиторы Реншоу через коллатерали. Терминалы этих клеток образуют ингибирующие синапсы на мотонейронах разгибателей мышц, подавляя их.

Взаимные отношения между центрами антагонистических мышц не являются постоянными и являются единственно возможными. В необходимых ситуациях (например, при фиксации суставов, точных движениях) они заменяются их одновременным возбуждением. Это свидетельствует о большой гибкости, целесообразности сформированной в организме координации.

Показано, что у человека во время ходьбы и бега основной формой координации являются взаимные отношения, но помимо этого существуют фазы одновременной деятельности голеностопного сустава, и особенно коленного и тазобедренного суставов. Длительность фаз одновременной деятельности увеличивается с увеличением скорости движения.

Взаимные (взаимные) отношения характерны не только для двигательных центров спинного мозга, но и для других центров. Еще в 1896, Н.Е. Введенский наблюдал в экспериментах на животных взаимное торможение двигательных центров другого полушария при стимуляции двигательной области одного полушария коры головного мозга. В то же время сокращение мышц одной половины тела сопровождалось расслаблением мышц другой половины.

Взаимные связи также формируются во время доминирования, когда возбуждение одних центров конъюгатом ингибирования устраняет активность других, чужеродных нервных центров.

На странице курсовые работы по психологии вы найдете много готовых тем для курсовых по предмету «Психология».

Здесь темы рефератов по психологии

Читайте дополнительные лекции: