Перша і друга сиг нальні системи, їх розвиток в онтогенезі
Умовнорефлекторна діяльність залежить від індивідуальних властивостей нервової системи. Сукупність цих властивостей, визначає характер вищої нервової діяльності, яка зумовлена спадковими особливостями даного індивідуума та його попереднім життєвим досвідом, називається типом вищої нервової діяльності.
На ґрунті експериментального вивчення всього комплексу індивідуальних особливостей вищої нервової діяльності встановлені основні його типи і визначається належність даного організму до того чи іншого типу. І.П.Павлов, коли керувався багаторічним лабораторним вивченням вищої нервової діяльності, надавав основного значення при класифікації типів трьом властивостям нервової системи, які він вважав найбільш надійними показниками нервової активності. Цими показниками є сила процесів збудження і гальмування, їх взаємна врівноваженість, тобто співвідношення сили збудження і сили гальмування, а також їх рухливість, тобто швидкість, з якою збудження може замінюватись гальмуванням і навпаки.
І.П. Павлов виділив чотири основних типи вищої нервової діяльності: 1) тип сильний, але неврівноважений, який характеризується перевагою збудження над гальмуванням («нестримний»); 2) тип сильний, врівноважений, з великою рухливістю нервових процесів («жвавий»); 3) тип сильний, врівноважений, з малою рухливістю нервових процесів («спокійний»); 4) тип слабкий, який характеризується слабким розвитком як збудження, так і гальмування, зі швидкою виснаженістю нервових клітин, що призводить до втрати працездатності.
Від індивідуально-типологічних властивостей при інших рівних умовах залежить різна швидкість утворення умовних рефлексів, їх величина і стійкість, інтенсивність внутрішнього та зовнішнього гальмування, швидкість іррадіації і концентрації нервового процесу, здатність до індукції, різна піддатливість до різних впливів, які викликають патологічний стан вищої нервової діяльності.
На думку І.П. Павлова, чотири типи нервової системи, встановлені у дослідах на тваринах, співпадають з темпераментами, які встановлено у людей лікарем Гіппократом, який жив ще у IV ст. до н.е.. Сильний, неврівноважений тип з перевагою збудження відповідає холеричному темпераменту; сильний, врівноважений, рухливий – сангвіністичному; сильний, врівноважений, з малою рухливістю нервових процесів – флегматичному; слабкий тип – меланхолічному темпераменту.
Описані типи характерні для тварин і людини. Вони репрезентують лише вихідні особливості нервової системи, між якими може бути значна кількість перехідних типів.
Якщо зважати на те, що людині притаманна якісно особлива нервова діяльність, яка містить мовну функцію, І.П. Павлов поряд із чотирма спільними для людини і тварин типами виділив специфічні типи ВНД людини в залежності від взаємодії та врівноваженості сигнальних систем:
1. Художній тип. Характеризується перевагою першої сигнальної системи над другою. До цього типу відносяться люди, які безпосередньо сприймають дійсність, для них характерне образне, предметне мислення. 2. Мислительний тип. Це люди з перевагою другої сигнальної системи над першою, люди з вираженою здатністю до логічного, абстрактного мислення. 3. Середній тип. У представників цього типу немає переваги однієї сигнальної системи над другою.мыслительный
Серед дорослих людей кількість осіб з перевагою другої сигнальної системи становить близько половини населення. Близько 25% становлять особи з перевагою першої сигнальної системи і приблизно 25% - особи, які мають рівновагу обох систем.Відповідно цим типам, у наш час розрізняють 2 основних форми інтелекту людини:
§ Невербальний інтелект, який відображає природні можливості індивідуума маніпулювати з безпосередніми (особливо зорово-просторовими) подразниками.
§ Вербальний інтелект, який відображає здатність маніпулювати зі словесним матеріалом, що відображає характер поведінкових реакцій.
Зустрічаються поодинокі випадки рідкого типологічного варіанту, до якого відносяться люди, у яких є особливо сильний розвиток як першої, так і другої сигнальних систем. Ці люди здатні як до художньої, так і до наукової творчості, належать до геніальних особистостей.
Із властивостями нервової системи пов’язаний темперамент людини, але поведінка її залежить від свідомості, яка виробилась вихованням. Тому, коли характеризуємо поведінку людини, треба виходити не тільки з особливостей нервової системи, а й з умов життя в суспільстві; свідомість людини соціально зумовлена. Припускають, що природжені властивості нервової системи можна переробити вихованням, особливо у молодому віці. Так, вихованням можна змінити неврівноважений тип нервової системи на врівноважений, тому виховання у молодому віці набуває особливого значення.
Основні типи нервової системи зустрічаються в «чистому» вигляді дуже рідко. У більшості людей присутні риси всіх типів із перевагою одного з них, вони мають генетичну природу й успадковуються від батьків. Однак, у процесі виховання генетичні передумови суттєво піддаються корекції, тому вчинки людей у складних обставинах визначаються, головним чином, здатністю стримувати себе та реагувати відповідно до норм, які встановлює суспільство. Вегетативні ж реакції стримувати майже неможливо, і тому в складних надзвичайних умовах вони виявляються у відповідності з типом вищої нервової діяльності.
Чи досить для пояснення фізіологічних механізмів розумової діяльності людини умовнорефлекторної теорії, чи для цього необхідно шукати додаткові обґрунтування? Це питання розглядав ще І.П. Павлов, який писав, що коли мавпа будує свою вежу для того, щоб дістати плід, що це «умовним рефлексом» назвати не можна. Це випадок утворення знань, розуміння нормального зв’язку між речами – те, що лежить в основі всієї наукової діяльності, законів причинності.
Вища нервова діяльність людини відрізняється від цілеспрямованих актів поведінки тварин низкою особливостей. Головна з них полягає у тому, що пристосувальні реакції людини виявляються через свідомість, тому з’ясування фізіологічних механізмів вищої нервової діяльності людини потрібно починати з аналізу нервових механізмів свідомості. Для того, щоб вибрати схему цієї найскладнішої функції біологічної матерії з позицій фізіології, необхідно розглянути основні критерії свідомості: 1) сприйняття дійсності у мовній формі. На ґрунті мови формується абстрактне мислення і відбувається оперування загальними положеннями; 2) здатність виділяти з численних явищ навколишнього середовища найважливіші та зосереджувати на них увагу; 3) здатність до прогнозування та очікування; 4) усвідомлення суспільства, людей, своєї власної особистості; 5) здатність формувати етичні й естетичні цінності.
Аналіз окремих критеріїв свідомості дає змогу зробити принаймні два принципових припущення - по-перше, окремі її риси властиві не тільки людині, а й тваринам, по-друге, свідомість і навчання – два різних прояви розумової діяльності.
Здатність визначати закони природи й уміння використовувати їх для задоволення власних потреб є чи не головною властивістю мозку. Формування поведінки, адекватної обставинам, а в людини формування логічної прогностичної задачі здійснюється відбором функціональних об’єднань нейронів за участю свідомості. Свідомість пов’язується з діяльністю структур середнього, проміжного і переднього мозку, які об’єднуються в єдине ціле. Велике значення у підтриманні стану свідомості належить проміжному мозку і зоровому горбу та його зв’язкам з корою півкуль. Під час видалення різних ділянок кори півкуль головного мозку свідомість не втрачається, так як після блокування шляхів, що з’єднують кору з проміжним мозком, особливо зоровим горбом, а також після вимкнення самого проміжного мозку, свідомість втрачається негайно. Таким чином, нейронними об’єднаннями є генетично запрограмовані функції, які здатні визначити закони, за якими відбуваються зміни явищ у навколишньому середовищі, розташовані принаймні у середньому, проміжному та кінцевому мозку. Вибір певного пакету програм розумової діяльності, внесення в кожну програму уточнень або перекомбінація програм у пакеті здійснюється під впливом фізіолого-генетичних механізмів у відповідності з біологічними і соціальними потребами.
У процесі удосконалення нервової системи виникають структури, які забезпечують відображення навколишньої дійсності у формі мовних сигналів. Сприймання органами чуттів сигналів із зовнішнього та внутрішнього середовища і фіксування їх мозком людини і тварин І.П. Павлов назвав першою сигнальною системою, а відображення навколишньої дійсності шляхом узагальнення абстрактних понять за допомогою слів – другою сигнальною системою. Слово діє на центральну нервову систему своїми фізичними якостями і смисловим значенням, тому є складним умовним подразником. У людини, під час її соціального розвитку, у результаті трудової діяльності з’явилась друга сигнальна система, яка пов’язана зі словесною сигналізацією, з мовою. Поява другої сигнальної системи у людини набагато збільшує обсяг інформації. Мова людини сприяє спілкуванню, абстрактному мисленню, інтелектуальній діяльності, регуляції енергетичного та пластичного забезпечення функцій в організмі. Друга сигнальна система функціонує завдяки інформації, яка надходить від сигнальної системи, яка трансформує її у специфічні мовні поняття.
Розрізняють три форми мови: слухову, зорову і кінестетичну (міміки, жестів). Реалізація кожної форми забезпечується функціонуванням відповідного аналізатора. Особливістю слухової форми мовлення є те, що звуковий потік розділяється на елементи (слова), кожен з яких утримується в чуттєвій пам’яті близько 0,01 сек., а потім відбувається консолідація слів у поняття. Таким чином, здійснюється дискретність інформації і виробляється зручна форма для фіксації її у довгостроковій пам’яті.
У процесі мовлення беруть участь багато функціональних структур кори півкуль великого мозку, але окремі її ділянки мають велике значення під час виконання цієї функції, тому їх називають мовними аналізаторами, або центрами мови (рис. 17).
У задніх відділах нижньої лобної закрутки знаходиться центр артикуляції і мови, або центр Брока. Його пошкодження звичайно призводить до втрати мови (афазїї). У задній частині верхньої скроневої закрутки розташований слуховий центр Верніке. Під час його пошкодження втрачається здатність розуміти зміст слів. На середній поверхні потиличної долі знаходиться зоровий центр, пошкодження якого викликає втрату здатності впізнавати написане.
У дитини, яка навчилася розмовляти, ураження мовних центрів лівої півкулі викликає повну афазію. Однак, приблизно через рік мова відновлюється.
При цьому її центр переміщується у відповідну зону правої півкулі. Така передача мовного домінування від лівої півкулі до правої можлива лише до 10-річного віку. Після цього здатність до формування центра мови у будь-якій із півкуль втрачається.
Мовна (аналізаторна) функція виконується, як правило, лівою півкулею великого мозку. Це спостерігається у всіх правшів і у 70% лівшів, що підтверджується як клінічною практикою, так і електрофізіологічним подразненням відкритої зони під час хірургічних операцій. А зони кори, які контролюють артикуляцію, локалізуються в обох півкулях великого мозку.
Мовна функція не є вродженою особливістю вищої нервової діяльності людини. Її дитина набуває в процесі навчання, через спілкування з дорослими. Ось чому зовнішнє середовище є основним фактором розвитку вищої нервової діяльності людини.
Рис. 17. Центри мови: 1 – зона Брока; 2 – зона Верніке;
3 – зона розпізнання значення слів
Виникнення і розвиток другої сигнальної системи, тобто перетворення словесного подразника в «сигнал сигналів», підпорядкований певним закономірностям.
На 7-8-му місяці життя дитини слово вперше набуває значення умовного сигналу. Але до 1,5-2 років перетворення слова в умовний подразник відбувається під час безпосереднього підкріплення його подразником першої сигнальної системи. Таким чином, на цьому віковому етапі розвитку людини слово перетворюється в умовний подразник, який зумовлює діяльність, внаслідок виникнення тимчасових зв’язків між корковими ділянками аналізатора першої сигнальної системи і корковими ділянками мовнорухового аналізатора.
Терміни розвитку в онтогенезі сенсорної і моторної мови не співпадають. Розвиток сенсорної мови передує розвитку моторної мови. Ще до того, як дитина навчилася розмовляти, вона вже розуміє смисл окремих слів.
У становленні мови виділяють наступні етапи: 1) підготовчий етап, або етап вимовляння окремих звуків і складів (від 2-4 до 6 місяців); 2) етап виникнення сенсорної мови, тобто прояву перших ознак умовного рефлексу на слово (6-8- місяців); 3) етап виникнення моторної мови, тобто висловлення смислових слів (10-20 місяців).
У надбанні нових словесних понять велику роль відіграє поєднання словесних подразнень із діяльністю рухового аналізатора. Дослідженнями встановлено легкість перетворення слова в умовний подразник під час поєднання з триманням предмета в руках. Немає сумніву, що причиною таких зв’язків є морфологічна близькість, що зумовлює тісну функціональну взаємодію між руховим і мовноруховим аналізаторами. У формуванні другої сигнальної системи дітей велику роль відіграє моторний фактор.
Уже з дворічного віку, друга сигнальна система не так залежить від першої сигнальної системи. Нові слова набувають змістовного значення внаслідок вироблення тимчасових нервових зв’язків з уже відомими дитині словами. Слід зазначити, що у цьому віці зберігається взаємодія першої і другої сигнальних систем, яка до цього розвивається і вдосконалюється у зв’язку з наростанням швидкості утворення тимчасових нервових зв’язків між обома сигнальними системами. З розвитком другої сигнальної системи тимчасові зв’язки між аналізаторами, які сприймають нові слова, і другим словесним аналізатором виникають швидше, ніж з аналізаторами першої сигнальної системи. Швидкість функціонування другої сигнальної системи, збільшення цієї швидкості в процесі онтогенезу є однією з причин розвитку її вдосконалення.
На 7-8-му році життя особливості вищої нервової діяльності дітей починають наближатись до вищої нервової діяльності дорослих. У цьому віці агенти першої сигнальної системи, як і будь-який безумовний подразник, можуть бути зв’язані зі словесним подразником. Заміна дії агента першої сигнальної системи словом і навпаки забезпечують прояв будь-якого умовного рефлексу як позитивного, так і негативного.
Морфологічні та функціональні особливості другої сигнальної системи, численні міжнейронні зв’язки, швидкість процесів, пов’язаних, очевидно, з функціональною рухомістю нервових клітин, перетворюють їх у прилад, ланки якого здатні в широких межах заміняти одна одну.
До 12 місяців словниковий запас дитини становить 10-12 слів, до 18 – 30-40, до 24 місяців – 200-300, до 36 міс. – 500-700, в окремих випадках – до 1500 слів. До 6-7 років з’являється здатність до внутрішньої мови, тобто до мислення.
Здатність мислити шляхом абстрактних образів, понять, що виражається висловленими або написаними словами, зробило можливим виникнення абстрактно-узагальненого мислення.
Отже, друга сигнальна система людини є основою безпосередньо людського словесно-логічного мислення, основою формування знань про навколишній світ через словесну абстракцію та основу людської свідомості.
Таким чином, з розвитком другої сигнальної системи і відносним звільненням її від першої сигнальної системи спостерігається перехід від конкретного мислення дитини до абстраговано-логічного мислення дорослої людини.
Вища нервова діяльність дітей порівняно з дорослими характеризується більшим виявленням індивідуальних рис, а саме, чим молодша дитина, тим яскравіше виявлені ці риси.
Таким чином, чим молодша дитина, тим яскравіше виявляється вроджений генотип із загального обліку фенотипу. Разом з більшою виразністю тип вищої нервової діяльності в дітей характеризується більшою мінливістю і меншою функціональною стійкістю. Молодший вік дитини є сприятливим для формування типових властивостей вищої нервової діяльності, гігієни і профілактики організму.
Кожний педагог повинен знати, що молодий організм дуже мінливий і чутливий до змін зовнішнього і внутрішнього середовища. Будь-яка зміна зовнішнього середовища впливає на всі функції організму. Зміна обмінних процесів позначається на нервовій діяльності, на коркових реакціях дитини. Чим молодша дитина, тим більше відбивається зміна середовища на її вищій нервовій діяльності. Усе це потребує відповідних знань, щоб створити означений режим для дітей різного віку.
Під час пошкодження вищої нервової діяльності спочатку порушується діяльність другої сигнальної системи, потім розладнується перша сигнальна система, порушується здатність кори головного мозку до гальмування, зменшується швидкість виникнення гальмування, воно слабшає, знижується стійкість гальмівного стану.
У важких випадках у зв’язку з порушенням процесу збудження порушується функція замикання кори, знижується величина і стійкість умовних рефлексів, настає стан дифузного позамежового гальмування.
Отже, наймолодші ділянки нервової системи виявляються найуразливішими ланками, ніж старіші. Молодший вік дитини є найсприятливішим для різних заходів, спрямованих на розвиток і закріплення бажаних рис поведінки.