Умовний рефлекс, правила вироблення
В основі набутих форм поведінки лежить здатність до навчання. Під навчанням розуміють процес набуття досвіду, що проявляється появою адаптаційних змін індивідуальної поведінки. До форм навчання належать звикання, закарбування (імпритинг), наслідуваня (імітація) та умовний рефлекс.
Умовний рефлекс - це складна багатокомпонентна реакція, яка виробляється на базі безумовних рефлексів з використанням передування індиферентного подразника. І.П.Павлов назвав умовні рефлекси самою довершеною формою пристосування Завдяки умовним рефлексам організм зустрічає безумовний подразник підготовленим. Наприклад, в передстартовий період відбувається перерозподіл крові, посилення дихання та кровообігу, і коли м’язове навантаження починається, організм вже до нього підготовлений.
Правила вироблення умовних рефлексів.
Для вироблення умовного рефлексу необхідно: 1) наявність двох подразників, один з яких безумовний (їжа, больовий подразник і ін.), що викликає безумовно-рефлекторну реакцію, а інший - умовний (сигнальний), що сигналізує про майбутнє безумовне подразнення (світло, звук, вигляд їжі і т.д.); 2) багатократне поєднання умовного та безумовного подразників (хоча можливо утворення умовного рефлексу при їх одноразовому поєднанні); 3) умовний подразник повинен передувати дії безумовного; 4) як умовний подразник може бути використаний будь-який подразник зовнішнього або внутрішнього середовища, який повинен бути по можливості індиферентним, не викликати оборонної реакції, не володіти надмірною силою та здатний привертати увагу; 5) безумовний подразник повинен бути достатньо сильним, інакше тимчасовий зв'язок не сформується; 6) збудження від безумовного подразника повинне бути сильнішим, ніж від умовного; 7) необхідно усунути сторонні подразники, оскільки вони можуть викликати гальмування умовного рефлексу; 8) тварина, у якої виробляється умовний рефлекс, повинна бути здоровою; 9) при виробленні умовного рефлексу повинна бути виражена мотивація, наприклад, при виробленні харчового слиновидільного рефлексу тварина повинна бути голодною, у ситої цей рефлекс не виробляється.
Умовні рефлекси легше виробляти на екологічно близькі даній тварині дії. У зв'язку з цим умовні рефлекси діляться на натуральні та штучні. Натуральні умовні рефлекси виробляються на агенти, які в природних умовах діють разом з подразником, що викликає безумовний рефлекс (наприклад, вигляд їжі, її запах і т.д.). Всі решта умовних рефлексів штучні, тобто виробляються на агенти, які в нормі не пов'язані з дією безумовного подразника, наприклад, харчовий слиновидільний рефлекс на дзвінок.
Фізіологічною основою для виникнення умовних рефлексів служить утворення функціональних тимчасових зв'язків у вищих відділах ЦНС. Тимчасовий зв'язок - це сукупність нейрофізіологічних, біохімічних і ультраструктурних змін у мозку, що виникають у процесі сумісної дії умовного та безумовного подразників. І.П.Павлов висловив припущення, що при виробленні умовного рефлексу відбувається формування тимчасового нервового зв'язку між двома групами клітин кори - кірковими представництвами умовного та безумовного рефлексів. Збудження від центру умовного рефлексу може передаватися до центру безумовного рефлексу від нейрона до нейрона. Отже, перший шлях утворення тимчасового зв'язку між кірковими представництвами умовного та безумовного рефлексів є внутрішньокортикальним. Проте при руйнуванні кіркового представництва умовного рефлексу вироблений умовний рефлекс зберігається. Мабуть, утворення тимчасового зв'язку йде між підкірковим центром умовного рефлексу і кірковим центром безумовного рефлексу. При руйнуванні кіркового представництва безумовного рефлексу умовний рефлекс також зберігається. Отже, вироблення тимчасового зв'язку може йти між кірковим центром умовного рефлексу та підкірковим центром безумовного рефлексу. Відокремлення кіркових центрів умовного та безумовного рефлексів шляхом перетину кори мозку не перешкоджає утворенню умовного рефлексу. Це свідчить про те, що тимчасовий зв'язок може утворитися між кірковим центром умовного рефлексу, підкірковим центром безумовного рефлексу та кірковим центром безумовного рефлексу.
Якщо виробити міцний умовний харчовий рефлекс, на- наприклад, на світло, то такий рефлекс є умовним рефлексом першого порядку. На його базі можна виробити умовний рефлекс другого порядку. Для цього додатково застосовують новий, передуючий сигнал, наприклад звук, підкріплюючи його умовним подразником першого порядку (світлом). В результаті декількох поєднань звуку і світла звуковий подразник також починає викликати слиновиділення. Таким чином виникає новий складніший опосередкований тимчасовий зв'язок.
Слід підкреслити, що підкріпленням для умовного рефлексу другого порядку є саме умовний подразник першого порядку, а не безумовний подразник (їжа), оскільки якщо і світло і звук підкріплювати їжею, то виникнуть два окремих умовних рефлексів першого порядку. При достатньо міцному умовному рефлексі другого порядку можна виробити умовний рефлекс третього порядку. Для цього використовується новий подразник, наприклад, дотик до шкіри. В цьому випадку дотик підкріплюється тільки умовним подразником другого порядку (звуком), звук подразнює зоровий центр, а останній - харчовий центр. Виникає ще складніший тимчасовий зв'язок. Рефлекси вищого порядку 4, 5, 6 і т.д.) виробляються тільки у приматів і людини.
Окремі умовні рефлекси в певній ситуації можуть зв'язуватися між собою у комплекси. Якщо здійснювати ряд умовних рефлексів у певному порядку з приблизно однаковими тимчасовими інтервалами і весь цей комплекс поєднань багато разів повторювати, то в мозку сформується єдина система, що має специфічну послідовність рефлекторних реакцій, тобто раніше розрізнені рефлекси зв'язуються в єдиний комплекс. Нейрони головного мозку, володіючи великою функціональною рухливістю, можуть стійко утримувати систему реакцій у відповідь умовні подразнення, що повторюються. Виникає динамічний стереотип, який виражається в тому, що на систему різних умовних сигналів, що діють завжди один за іншим через визначений час, виробляється постійна і міцна система реакцій-відповідей.
Надалі дія тільки першого подразника розвиватиме решту всіх реакцій у відповідь. Динамічний стереотип - характерна особливість психічною діяльності людини. Багато наших навиків, наприклад, здатність писати, грати на музичних інструментах, танцювати і т.д. по суті є автоматичними ланцюгами рухових актів, тобто динамічними стереотипами. Біологічний сенс динамічних стереотипів зводиться до того, щоб звільнити кіркові центри від рішення стандартних задач, для того, щоб забезпечити виконання складніших, таких, що вимагають евристичного мислення.