Основы психофизиологии

15.5.1. Нейрофизиологические основы психической деятельности

Основой психического мира являются сознание, мышление, интеллектуальная деятельность человека, представляющие собой высшую форму адаптивного приспособительного поведения. Пси­хическая деятельность — это качественно новый, более высокий, чем условнорефлекторное поведение, уровень высшей нервной деятельности, свойственный человеку. В мире высших животных этот уровень представлен лишь в зачаточном виде.

В развитии психического мира человека как эволюционизирую-щей формы отражения можно выделить следующие 2 стадии: 1) стадия элементарной сенсорной психики — отражение отдель­ных свойств предметов, явлений окружающего мира в форме ощу­щений. В отличие от ощущений восприятие — результат отраже­ния предмета в целом и вместе с тем нечто все еще более или ме­нее расчлененное (это начало построения своего «я» как субъекта сознания). Более совершенной формой конкретно-чувственного от­ражения действительности, формируемой в процессе индивидуаль­ного развития организма, является представление. Представле­ние — образное отражение предмета или явления, проявляющееся в пространственно-временной связи составляющих его признаков и свойств. В нейрофизиологической основе представлений лежат цепи ассоциаций, сложные временные связи; 2) стадия формиро­вания интеллекта и сознания, реализующаяся на основе возникно­вения целостных осмысленных образов, целостного мироощуще­ния с пониманием своего «я» в этом мире, своей как познаватель­ной, так и созидательной творческой деятельности. Психическая деятельность человека, наиболее полно реализующая этот высший уровень психики, определяется не только количеством и качест­вом впечатлений, осмысленных образов и понятий, но. и сущест­венно более высоким уровнем потребностей, выходящим за преде­лы чисто биологических потребностей. Человек желает уже не только «хлеба», но и «зрелищ» и соответствующим образом строит

свое поведение. Его действия, поведение становятся как следстви­ем получаемых впечатлений и порождаемых ими мыслей, так и средством активного их добывания. Соответствующим образом меняется в эволюции и соотношение объемов корковых зон, обе­спечивающих сенсорные, гностические и логические функции в пользу последних.

Психическая деятельность человека состоит не только в по­строении более сложных нервных моделей окружающего мира (основе процесса познания), но и в производстве новой инфор­мации, разных форм творчества. Несмотря на то что многие про­явления психического мира человека оказываются оторванными от непосредственных стимулов, событий внешнего мира и кажутся не имеющими под собой реальных объективных причин, нет сом­нения, что начальными, запускающими их факторами являются вполне детерминированные явления и предметы, отражающиеся в структурах мозга на основе универсального нейрофизиологическо­го механизма — рефлекторной деятельности. Эта идея, высказан­ная И. М. Сеченовым в виде тезиса «Все акты сознательной и бессознательной деятельности человека по способу происхожде­ния — суть рефлексы», остается общепризнанной.

Субъективность психических нервных процессов заключается в том, что они являются свойством индивидуального организма, не существуют и не могут существовать вне конкретного инди­видуального мозга с его периферическими нервными окончаниями и нервными центрами и не являются абсолютно точной зеркальной копией окружающего нас реального мира.

Простейшим, или базисным, психическим элементом в работе мозга является ощущение. Оно служит тем элементарным актом, который, с одной стороны, связывает нашу психику непосредствен­но с внешним воздействием, а с другой — является элементом в более сложных психических процессах. Ощущение — это осоз­нанная рецепция, т. е. в акте ощущения присутствует определен­ный элемент сознания и самосознания.

Ощущение возникает как результат определенного простран­ственно-временного распределения паттерна возбуждения, однако для исследователей еще непреодолимым представляется переход от знания пространственно-временной картины возбужденных и заторможенных нейронов к самому ощущению как нейрофизио­логической основе психики. По Л. М. Чайлахяну, переход от под­дающегося полному физико-химическому анализу нейрофизиоло­гического процесса к ощущению есть основной феномен элемен­тарного психического акта, феномен сознания.

В этом плане понятие «психическое» представляется как осоз­нанное восприятие действительности, уникальный механизм раз­вития процесса естественной эволюции, механизм трансформации нейрофизиологических механизмов в категории психики, сознания субъекта. Психическая деятельность человека во многом обуслов­лена способностью отвлекаться от реальной действительности и осуществлять переход от непосредственных чувственных восприя-

тий к воображаемой действительности («виртуальная» реаль­ность). Человеческая способность представить себе возможные последствия своих действий — высшая форма абстрагирования, которая недоступна животному. Ярким примером может служить поведение обезьяны в лаборатории И. П. Павлова: животное каж­дый раз гасило горевший на плоту огонь водой, которую оно при­носило в кружке из находившегося на берегу бака, хотя плот на­ходился в озере и со всех сторон был окружен водой.

Высокий уровень абстракции в явлениях психического мира человека определяет трудности в решении кардинальной проблемы психофизиологии — нахождении нейрофизиологических корреля­тов психического, механизмов превращения материального нейро­физиологического процесса в субъективный образ. Основная труд­ность в объяснении специфических особенностей психических процессов на основе физиологических механизмов деятельности нервной системы заключается в недоступности психических про­цессов прямому чувственному наблюдению, изучению. Психичес­кие процессы теснейшим образом связаны с физиологическими, но не сводятся к ним.

Вторая сигнальная система. Для обеспечения несравненно более высокого уровня абстрагирования у человека появляется и развивается вторая сигнальная система: устная и письменная речь. Если даже у высших животных выработка условных рефлек­сов третьего и четвертого порядка представляется достаточно трудной задачей (эти рефлексы непрочны и быстро угасают), то у человека слово в виде условного обозначения, знака, не имеющего реального объективного однозначного физического содержания в виде предметов и явлений материального мира, становится доста­точно сильным и прочным стимулом. Одно и то же явление, пред­мет на разных языках обозначаются словами, имеющими разное звучание и написание.

В основе психической деятельности лежат не элементарные процессы возбуждения и торможения, а системные, объединяю­щие многие одновременно протекающие в мозге процессы анализа и синтеза в интегрированное целое. Психическая деятельность — функция целостного мозга, когда на основе интеграции многих нейрофизиологических механизмов мозга возникает новое качест­во — психика. При этом нервная модель стимула есть не что иное, как нейрофизиологическая основа формирования субъективного образа. Субъективный образ возникает на базе нервных моделей при декодировании информации и сравнении ее с реально сущест­вующим материальным объектом.

В настоящее время установлены следующие достаточно опре­деленные корреляции между различными проявлениями психичес­кой деятельности и нейрофизиологическими показателями работы мозга: 1) «волны ожидания» на ЭЭГ, которые регистрируются в ответ на сигнал, предупреждающий о предстоящей команде к дей­ствию (Г. Уолтер); 2) поздние компоненты вызванного потенциа­ла, ассоциируемые с корковыми механизмами оценки смыслового

содержания сенсорных сигналов (А. М. Иваницкий, Э. А. Костан-дов); 3) мозговые коды психической деятельности в виде опреде­ленных паттернов импульсной активности нейронов. При мульти-клеточном отведении импульсных реакций корковых нейронов установлена специфичность паттернов (узоров) импульсных по­тенциалов нервных клеток и нейронных ансамблей не только в от­ношении физических (акустических) сигналов, но и семантичес­кого (смыслового) содержания воспринимаемых слов (Н. П. Бех­терева).

Психической деятельности человека эволюционно предшест­вуют некоторые элементы психического поведения у высших жи­вотных. К ним относится психонервная деятель­ность, направляемая воспроизведением образов предыдущего опыта, основанная на образном поведении животного, когда основ­ным действенным стимулом для запускания какого-либо поведен­ческого акта становится не сам реальный объективный стимул окружающей среды, а «нейронный» образ этого стимула, сфор­мировавшийся в нервных центрах (И. С. Беритов). Поведенческие акты, определяемые психонервной деятельностью, возникают при воспроизведении образа жизненно важного объекта, приводящего к удовлетворению какой-либо органической потребности живот­ного и человека. Например, в случае индивидуального пищевого поведения таким конечным объектом является пища. Воспроизве­денный «образ» пищи проецируется в определенном месте внешней среды и служит стимулом для движения животного к данному месту подобно тому, как это происходит, когда действительно пи­ща располагается в этом месте. На определенном этапе формиро­вания «психического» образа пищи он оказывается более сильным стимулом, чем реальная пища: животное подбегает к месту, ассо­циируемому животным с пищей, но в действительности не содер­жащей ее (хотя животное хорошо видит, что пищи нет, но «образ пищи» оказывается сильнее реальности).

Форма поведения животных и человека, определяемая обра­зами, характеризуется тем, что при помощи проецируемых в мозге образов внешних объектов у индивида устанавливаются простран­ственные отношения как между этими объектами, так и между собой и ними. Психонервная активность интегрирует элементы внешней среды в одно целое переживание, производящее целост­ный образ. Такое воспроизведение образа может происходить и спустя длительное время после начального восприятия жизненно важной ситуации. Иногда образ может удерживаться всю жизнь без повторного его воспроизведения. Образ фиксируется в памяти и извлекается оттуда для удовлетворения господствующей биоло­гической потребности в данный момент. В отличие от классических условных рефлексов, которые требуют повторяемости, психонерв­ный образ формируется сразу после одной реализации поведен­ческого акта.

Нервным субстратом, ответственным за образное отражение, очевидно, является система звездчатых нейронов с аксонами, об-

разующими синаптические связи как с другими звездчатыми ней­ронами, так и через возвратные контакты с этим же звездчатым нейроном. При восприятии внешнего мира временная связь между воспринимающими сенсорную информацию звездчатыми нейрона­ми коры большого мозга устанавливается сразу при первом одно­временном или последовательном возбуждении нервных клеток, образующих проекцию данного внешнего предмета, явления.

Другую форму сложных поведенческих реакций, связанных с психической сферой деятельности организма и прямо не своди­мой к обычным условнорефлекторным реакциям, представляют экстраполяционные рефлексы, основанные на способности живот­ных и человека к прогнозированию событий, оценке, предвидению результатов своей деятельности в будущем (Л. В. Крушинский). Экстраполяционная, или рассудочная, деятельность — это способ­ность организма, наблюдая за течением некоторого важного со­бытия, улавливать закономерность его протекания. В результате, когда наблюдение прерывается, организм экстраполирует, т. е. мысленно продолжает ход события, соответствующим образом строя свое поведение без специальной процедуры стандартного обучения. Суть эксперимента по изучению экстраполяционной способности животного обычно сводится к следующему. Живот­ное должно находить некий прямолинейно движущийся с постоян­ной скоростью объект. Особенность задачи для животного состоит в том, что первоначально видимый отрезок пути затем переходит в участок, закрытый невидимой перегородкой (ширмой), животное должно подойти к концу перегородки, учитывая, представляя себе (экстраполируя) невидимый участок, исходя из сложившейся у него в мозге картины направления движения объекта.

Экстраполяционная, или рассудочная, дея­тельность проявляется как генетически детерминированная врожденная способность животного использовать приобретенный в течение жизни опыт в новой, незнакомой для него среде (О.С.Адрианов). Характерное свойство элементарной рассудоч­ной деятельности заключается в способности организма улавли­вать простейшие эмпирические законы, связывающие предметы и явления окружающей среды, и на этой основе приобретать воз­можность оперировать ими при построении и реализации программ поведения в новых ситуациях. У человека эта способность развита в наибольшей степени и является одной из физиологических пред­посылок, обеспечивающих возможность творческой деятельности. Экстраполяционная деятельность является важным объективным подходом к изучению элементарной рассудочной деятельности.

Важнейшим элементом экстраполяции является опережение, предвосхищение будущих событий как специализированная форма отражения действительности. Возможная природа феномена опе­режающего отражения в структурах мозга, ответственных за выс­шие формы психической деятельности, по мнению П. К. Анохина, связана с разной скоростью протекания последовательных про­цессов в окружающей среде, природе и структурах мозга, обеспе-

чивающих процесс отражения этой последовательности внешних явлений (рис. 15.6). Поскольку скорость процессов, протекающих в мозге, на несколько порядков выше, чем скорость процессов эво­люции в окружающей среде, при достаточной длине последова­тельных событий на выходе системы возможно (в отражающих структурах мозга) образование модели, копии явления, предмета окружающей среды раньше, чем этот предмет, явление, событие действительно возникает в окружающем мире. Естественно, для этого надо достаточно четко и верно экстраполировать действи­тельный ход, направление движения динамического последова­тельного процесса окружающей среды.

Функция опережающего отражения, лежащего в основе форми­рования сложных целенаправленных поведенческих актов, в зна­чительной степени управляется лобными отделами коры большого мозга. С их участием ассоциируется функция опережения, направ­ленная на обеспечение сложных, но не закрепленных долгим обу­чением динамичных стереотипов (О. С. Адрианов).