закономерности интегративной деятельности мозга

Закономерности интегративной деятельности мозга

Основными факторами эволюции являются: изменчивость, наследственность и естественный отбор. Теория эволюции живой природы Ч. Дарвина сводится к тому, что в результате борьбы за существование происходит отбор животных, наиболее приспособленных к определенной среде. Иными словами, в борьбе за существование выживают лишь те индивиды, чьи далее незначительные отклонения в признаках или свойствах случайно дают им преимущества в приспособлении к условиям жизни.

Изменчивость видов может определяться рекомбинацией генов, а также скачкообразными наследственными изменениями — мутациями. Таким образом, есть тенденция к возрастанию изменчивости вида. Однако принцип отбора ограничивает изменчивость, так как естественный отбор способствует в основном организмам с генным набором благоприятных комбинаций свойств. Отбор ограничивает частоту и распространенность неудачных вариантов путем ослабления их выживаемости или малого шанса на размножение. Эти диалектические отношения между повышением изменчивости, с одной стороны, и ограничением изменчивости вследствие отбора — с другой, составляют основной механизм эволюции в целом.

Проанализировав эволюционные закономерности морфологических преобразований мозга и нервно-психической деятельности, И.М. Сеченов сформулировал принцип этапности развития нервной системы. По его гипотезе в процессе саморазвития мозг последовательно проходит критические этапы усложнения и дифференцировки как в морфологическом, так и в функциональном отношении. Общая тенденция эволюции мозга в онтогенезе и филогенезе осуществляется по универсальной схеме: от диффузных, слабодифференцированных форм деятельности к более специализированным, локальным (дискретным) формам функционирования.

В филогенезе, несомненно, существует тенденция, действующая в направлении совершенствования морфофункциональной организации мозга и соответственно повышения результативности его нервной (психической) деятельности. Биологическое совершенствование организмов состоит в развитии у них «способности» со все нарастающей эффективностью овладевать, «расширять» сферу окружающей среды, становясь в то же время все менее зависимым от нее.

Источник

Эволюционные закономерности интегративной деятельности мозга

Основными факторами эволюции являются: изменчивость, наследственность и естественный отбор. Теория эволюции живой природы Ч. Дарвина сводится к тому, что в результате борьбы за существование происходит отбор животных, наиболее приспособленных к определенной среде. Иными словами, в борьбе за существование выживают лишь те индивиды, чьи далее незначительные отклонения в признаках или свойствах случайно дают им преимущества в приспособлении к условиям жизни.

Изменчивость видов может определяться рекомбинацией генов, а также скачкообразными наследственными изменениями — мутациями. Таким образом, есть тенденция к возрастанию изменчивости вида. Однако принцип отбора ограничивает изменчивость, так как естественный отбор способствует в основном организмам с генным набором благоприятных комбинаций свойств. Отбор ограничивает частоту и распространенность неудачных вариантов путем ослабления их выживаемости или малого шанса на размножение. Эти диалектические отношения между повышением изменчивости, с одной стороны, и ограничением изменчивости вследствие отбора — с другой, составляют основной механизм эволюции в целом.

Проанализировав эволюционные закономерности морфологических преобразований мозга и нервно-психической деятельности, И.М. Сеченов сформулировал принцип этапности развития нервной системы. По его гипотезе в процессе саморазвития мозг последовательно проходит критические этапы усложнения и дифференцировки как в морфологическом, так и в функциональном отношении. Общая тенденция эволюции мозга в онтогенезе и филогенезе осуществляется по универсальной схеме: от диффузных, слабодифференцированных форм деятельности к более специализированным, локальным (дискретным) формам функционирования.

В филогенезе, несомненно, существует тенденция, действующая в направлении совершенствования морфофункциональной организации мозга и соответственно повышения результативности его нервной (психической) деятельности. Биологическое совершенствование организмов состоит в развитии у них «способности» со все нарастающей эффективностью овладевать, «расширять» сферу окружающей среды, становясь в то же время все менее зависимым от нее.

Раскрывая формулу связи филои онтогенеза организма, Орбели в 1961 г. писал, что те формы поведения, механизмы деятельности мозга, которыми отличались наши предки, находятся в «свернутом» виде и при определенных условиях проявляются. Л.А. Орбели, Х.С. Коштоянц и их последователи разработали представления об этапах и принципах совершенствования мозговой деятельности в процессе видового и индивидуального развития организма, основы эволюции поведения.

Источник

Эволюционные закономерности интегративной деятельности мозга.

Основными факторами эволюции, по Дарвину, являются изменчивость, наследственность и естественный отбор. Проанализировав эволюционные закономерности морфологических преобразований мозга и нервно-психической деятельности, И.М. Сеченов сформулировал принцип этапности развития нервной системы. По его гипотезе в процессе саморазвития мозг последовательно проходит критические этапы усложнения и дифференцировки как в морфологическом, так и в функциональном отношении. Общая тенденция эволюции мозга в онтогенезе и филогенезе осуществляется по универсальной схеме: от диффузных, слабо дифференцированных форм деятельности к более специализированным, локальным (дискретным) формам функционирования.

Обобщая результаты онтогенетических исследований, П.К. Анохин сформулировал концепцию «гетерохронного системогенеза», основанную на принципах гетерохронного и гетеротипного созревания структурных и функциональных особенностей нервной системы в процессе онтогенетического развития. Основное содержание этой концепции сводится к тому, что в ходе эмбриогенеза избирательно и ускоренно развиваются те образования, которые в целом создают функциональную систему, обеспечивающую выживание развивающегося организма к моменту рождения и его дальнейшее развитие. Сначала формируются более древние, неспецифические структуры и форму функционирования мозга, а затем в ходе дальнейшего развития постепенно вычленяются специализированные системы, координированная деятельность которых обеспечивается высшими отделами мозга, в филогенетическом отношении более новыми.

В ходе эволюционных преобразований устанавливается строгая корреляция между степенью специализации в структурах мозга и свойствами рефлекторной деятельности. На самом раннем этапе филогенеза вырабатываются первичные натуральные условные рефлексы по типу сенсибилизации или суммационных рефлексов. После возникновения специализированных ядерных образований в диэнцефальных структурах и вычленение архи-, палео и неокортекса возникает возможность образования истинных условных рефлексов различной сложности. И наконец на более поздних этапах эволюции у высших животных появляется способность к образованию высших форм ассоциативных связей.

Функциональная организация мозга

Источник

Закономерности интегративной деятельности мозга механизмы памяти.

Закономерности интегративной деятельности мозга механизмы памяти.

Деятельность организма осуществляется благодаря интегрирующей роли центральных и периферических отделов нервной системы. Интеграция – это объединение действий в единое целое. Интегративная деятельность НС, обеспечивающая реализацию функций и потребностей организма связана с со спецификой организации распространения возбуждения в ЦНС и характером взаимодействия процессов возбуждения и торможения.

Интегрирующая роль центральной нервной системы (ЦНС) — это соподчинение и объединение тканей и органов в систему, деятельность которой направлена на достижение полезного для организма приспособительного результата. Такое объединение становится возможным благодаря участию ЦНС в управлении опорно-двигательным аппаратом с помощью соматической нервной системы, благодаря регуляции функций всех тканей и внутренних органов с помощью вегетативной нервной и эндокринной систем, благодаря наличию обширнейших афферентных связей ЦНС со всеми соматическими и вегетативными эффекторами.

Целесообразно выделить четыре уровня интегративной деятельности мозга. Каждый из четырех уровней интеграции ЦНС вносит свой вклад в обеспечение интегратииных процессов.

Первый уровень— нейрон. Благодаря множеству возбуждающих и тормозящих синапсов на нейроне он превратился в ходе эволюции в решающее устройство. Взаимодействие возбуждающих и тормозящих входов, взаимодействие субсинаптических нейрохимических процессов в протоплазме в конечном итоге определяют возникнет та или иная последовательность ПД на выходе нейрона или нет, т. е. будет дана команда другому нейрону, рабочему органу или нет.

Благодаря наличию множественных прямых, обратных и реципрокных связей в ЦНС, наличию прямых и обратных связей с периферическими органами нервные центры часто выступают как автономные командные устройства, реализующие управление тем или иным процессом на периферии в организме как саморегулирующейся системы.

Четвертый уровень — высший, объединяющий все центры регуляции в единую регулирующую систему, а отдельные органы и системы в единую физиологическую систему — организм. Это достигается взаимодействием главных систем ЦНС: лимбической, ретикулярной формации, подкорковых образований и неокортекса — как высшего отдела ЦНС, организующего поведенческие реакции и их вегетативное обеспечение.

МЕХАНИЗМЫ ИНТЕГРАТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НС

Интегративную деятельность НС определяют следующие особенности функционирования нервной деятельности:

Закономерности интегративной деятельности мозга механизмы памяти.

Деятельность организма осуществляется благодаря интегрирующей роли центральных и периферических отделов нервной системы. Интеграция – это объединение действий в единое целое. Интегративная деятельность НС, обеспечивающая реализацию функций и потребностей организма связана с со спецификой организации распространения возбуждения в ЦНС и характером взаимодействия процессов возбуждения и торможения.

Интегрирующая роль центральной нервной системы (ЦНС) — это соподчинение и объединение тканей и органов в систему, деятельность которой направлена на достижение полезного для организма приспособительного результата. Такое объединение становится возможным благодаря участию ЦНС в управлении опорно-двигательным аппаратом с помощью соматической нервной системы, благодаря регуляции функций всех тканей и внутренних органов с помощью вегетативной нервной и эндокринной систем, благодаря наличию обширнейших афферентных связей ЦНС со всеми соматическими и вегетативными эффекторами.

Целесообразно выделить четыре уровня интегративной деятельности мозга. Каждый из четырех уровней интеграции ЦНС вносит свой вклад в обеспечение интегратииных процессов.

Первый уровень— нейрон. Благодаря множеству возбуждающих и тормозящих синапсов на нейроне он превратился в ходе эволюции в решающее устройство. Взаимодействие возбуждающих и тормозящих входов, взаимодействие субсинаптических нейрохимических процессов в протоплазме в конечном итоге определяют возникнет та или иная последовательность ПД на выходе нейрона или нет, т. е. будет дана команда другому нейрону, рабочему органу или нет.

Благодаря наличию множественных прямых, обратных и реципрокных связей в ЦНС, наличию прямых и обратных связей с периферическими органами нервные центры часто выступают как автономные командные устройства, реализующие управление тем или иным процессом на периферии в организме как саморегулирующейся системы.

Четвертый уровень — высший, объединяющий все центры регуляции в единую регулирующую систему, а отдельные органы и системы в единую физиологическую систему — организм. Это достигается взаимодействием главных систем ЦНС: лимбической, ретикулярной формации, подкорковых образований и неокортекса — как высшего отдела ЦНС, организующего поведенческие реакции и их вегетативное обеспечение.

МЕХАНИЗМЫ ИНТЕГРАТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НС

Интегративную деятельность НС определяют следующие особенности функционирования нервной деятельности:

Источник

Эволюционные закономерности интегративной деятельности мозга

Основными факторами эволюции являются:

— наследственность;

Принцип отбора ограничивает изменчивость, так как естественный отбор способствует в основном организмам с генным набором благоприятных комбинаций свойств. Отбор ограничивает частоту и распространенность неудачных вариантов путем ослабления их выживаемости или малого шанса на размножение. Эти диалектические отношения между повышением изменчивости, с одной стороны, и ограничением изменчивости вследствие отбора — с другой, составляют основной механизм эволюции в целом.

И.М. Сеченов сформулировал принцип этапности развития нервной системы.По его гипотезе в процессе саморазвития мозг последовательно проходит критические этапы усложнения и дифференцировки как в морфологическом, так и в функциональном отношении.

Общая тенденция эволюции мозга в онтогенезе и филогенезеосуществляется по универсальной схеме: от диффузных, слабо-дифференцированных форм деятельности к более специализированным, локальным (дискретным) формам функционирования.Биологическое совершенствование организмовсостоит в развитии «способности» с нарастающей эффективностью овладевать, «расширять» сферу окружающей среды, становясь в то же время все менее зависимым от нее.

А.Н. Северцов (1866-1936) писал «без понимания законов эволюции мы не можем понять и законов индивидуального развития», поскольку «онтогенез есть функция филогенеза». Орбели в 1961 г. писал, что те формы поведения, механизмы деятельности мозга, которыми отличались наши предки, находятся в «свернутом» виде и при определенных условиях проявляются.

На основании фактов о связи между процессами онтогенетического развития потомков и филогенеза предков был сформулирован:

Биогенетический закон Мюллера—Геккеля: онтогенетическое (особенно зародышевое) развитие индивида сокращенно и сжато повторяет (рекапитулирует) основные этапы развития всего ряда предковых форм — филогенеза.

В теории этапности развития животного миракритическим периодом принято считать этап развития нервной системы, когда под давлением внешних и внутренних факторов отмечаются коренные прогрессивные и регрессивные изменения ее структурной и функциональной организации, когда проявляются характерные признаки функционирования организма. Прогрессивное структурное развитие сопровождается функциональным объединением нервных центров, что приводит к формированию новой интегративной системы.Одновременно с сенсорной и двигательной специализацией мозговых образований шло повышение лабильности нервных центров (нейронных модулей) и развивалась функция замыкания временных связей, т. е. появлялись физиологические механизмы, лежащие в основе высшей интегративной деятельности мозга.Это значительно усовершенствовала адаптивную функцию организма.

П.К. Анохин сформулировал широко известную концепцию «гетерохронного системогенеза»,основанную на принципах гетерохронного и гетеротипного созревания структурных и функциональных особенностей нервной системы в процессе онтогенетического развития животных. Основное содержание этой концепции сводится к тому, что в ходе эмбриогенеза избирательно и ускоренно развиваются те образования, которые в целом создают функциональную систему, обеспечивающую выживание развивающегося организма к моменту рождения и его дальнейшее развитие. Сначала формируются более древние, неспецифические структуры и формы функционирования мозга, затем в ходе дальнейшего развития постепенно вычленяются специализированные системы, координированная деятельность которых обеспечивается высшими отделами мозга, в филогенетическом отношении более новыми.

Аналогичные гетерохронный и гетеротипный принципы развития и созревания обнаруживаются для корковых структур мозга человека.В процессе развития первыми появляются признаки общего плана, архитектоники, последними — признаки узкой функциональной специализации структур.Первичное обособление неокортекса происходит в ранние периоды онтогенеза человека. Затем намечается тенденция к ускоренному развитию фронтальных отделов корковой пластинки по сравнению с окципитальной. Межуточная и старая кора формируются более быстрыми темпами, обгоняя новую. Формирование лимбической коры у человека и обезьян происходит в более поздние сроки, чем гиппокампа и энторинальной коры. Межуточная область коры, так же как архикортекс, опережает лимбическую. Те же тенденции обнаруживаются и в развитии подкорковых образований.

Структурное созревание мозговых образований сопровождается гистологической дифференцировкой. На ранних этапах онтогенеза доминирует аксодендритный тип синаптических связей, а на поздних этапах возрастает значение аксосоматических контактов.Сначала превалирует мультисинаптический тип организации межцентральных связей, затем прогрессивно формируются моносинаптические связи. Эволюционные изменения отмечаются в самих синапсах. По мере созревания синаптических структур значительно увеличивается количество синаптических пузырьков, возрастает их специфичность. Одним из критериев высокой степени специализации высших отделов мозга является наличие шипикового аппарата в межклеточных связях.

В ходе эволюционных (филогенетических) преобразований устанавливается строгая корреляция между степенью специализации в структурах мозга и свойствами рефлекторной деятельности:

— на самом раннем этапе филогенетического развития организма (в условиях слабодифференцированной диффузной нервней системы) вырабатываются первичные натуральные условные рефлексыпо типу сенсибилизации или суммационных рефлексов.

— для последующих этапов развития животных характерно возникновение специализации ядерных образований в диэнцефальных структурах и вычленение архи-, палео- и неокортекса, в связи с этим возникает возможность образованияистинных условных рефлексов различной сложности.Прогресс способности к образованию условных рефлексов сопровождается «редукцией» врожденных рефлексов.

— на более поздних этапах эволюции у высших животных появляется способность к формированию высших форм ассоциативных связей. Это обусловливается мощным развитием ассоциативных систем, объединением проекционных систем мозга (зрительной, слуховой, обонятельной, соматокинестетической) в единую интегрированную морфофункциональную структуру, а также усложнением таламокортикальных связей.

Эволюционное преобразование мозга идет по пути появления и ускоренного развития мозговых новообразований с высшими интегративными и условнорефлекторными функциями. Организация все более совершенных способов интегративной деятельности генетически детерминирована, но реализация генетической программы в каждом вышестоящем эволюционном ряду становится все более зависимой от индивидуального обучения.

Гипотеза «критических периодов»нашла приложение к изучению этапности физиологических функций нервной системы у животных, нормально развивающихся в пренатальном (до рождения) и постнатальном (после рождения) онтогенезе. Исследования формирования различных рефлекторных актов млекопитающих в пренатальный период онтогенеза (в эмбриогенезе) показали, что:

Развитие рефлекторной деятельности у плодов происходит по принципу этапности, или стадийности. Выделяют 4 характерных этапа в развитии нервной деятельности мозга:

1) стадия первичных локальных рефлексов;

2) стадия первичной генерализации рефлексов в форме быстрых рефлекторных реакций головы, туловища и всех конечностей;

3) стадия вторичной генерализации рефлексов в виде медленных тонических движений всей мускулатуры тела;

4) стадия специализации рефлексов, выражающаяся в координированных движениях отдельных частей тела. У плодов всех млекопитающих период возникновения первичных локальных реакций является «критическим» в функциональном развитии нервной системы.

Изучение безусловных и условных рефлексов в постнатальном онтогенезе позволило установить, что этот период развития нервной деятельности тоже следует принципу этапности.У рождающихся незрелыми млекопитающих (собака, кошка, кролик и др.) отчетливо выступают 4 последовательных этапа развития нервной деятельности в постнатальной жизни организма:

1) этап преимущественно безусловно-рефлекторной адаптации (врожденные рефлексы);

2) этап первичной условнорефлекторной адаптации (формирование суммационных рефлексов и доминантных приобретенных реакций);

3) этап вторичной условнорефлекторной адаптации (образование истинных условных рефлексов)- этот этап является «критическим». На этом этапе выявляются качественно новые формы адаптивных поведенческих реакций: активное общение животного с внешним миром осуществляется за счет яркого проявления ориентировочно-исследовательских рефлексов и игровых реакций, которые стимулируют образование новых условнорефлекторных связей типа сложных ассоциаций. Все это является основой для внутривидовых (внутригрупповых) взаимодействий развивающихся животных;

4) этап формирования индивидуальных (выработка временных связей по типу сложных ассоциаций) и типологических особенностей нервной системы –этот этап следует считать тоже «критическим». В течение этого этапа структурная и цитохимическая дифференцировка мозговых образований достигает уровня взрослого животного. Формирование условных рефлексов по многообразию и сложности достигает высокой степени адаптации к среде. По классическим павловским условнорефлекторным тестам четко выявляются индивидуальные (типологические) характеристики основных свойств нервных процессов. Позднее появляются сложные реакции взаимоотношений между родственными особями, в частности проявляются поведенческие акты, связанные с продолжением вида.

Принцип стадийности развития отмечается также и в процессе онтогенеза(пре- и постнатального периодов) человека. Дети проходят все указанные стадии, после чего у них наступает стадия развития речи (второй сигнальной системы) как высшей формы условнорефлекторной деятельности.

Все общие закономерности онтогенеза обусловлены генетическими и средовыми факторами и имеют определенное значение для видовой этапности развития рефлекторной деятельности и поведения.

Специфика мозга человека проявляется не в относительном приросте площади поверхности новой коры, а в соотношении поздних по генезу корковых территорий. Так, при сопоставлении онтогенеза мозга человека и обезьяны было установлено, что:

— в первой половине развития плода соотношения корковых зон меняются однотипно, что свидетельствует об общем приматном типе развития корковых территорий в раннем пренатальном периоде.

— во второй половине периода развития плода прирост показателя максимальных девиаций (отклонений) у обезьяны совершается также постепенно (в 1,5 раза), а у человека — скачкообразно (почти в 4 раза). Эти данные указывают на чрезвычайную значимость позднего пренатального периода, в течение которого происходит эволюционно обусловленное отклонение от приматного типа развития мозга — надприматное отклонение, характерное только для мозга человека.

После рождения соотношения корковых зон мозга человека и мозга обезьяны практически не меняются.Если учесть, что и нейроны новой коры после рождения не делятся, то можно утверждать, что к моменту рождения основные признаки структурной организации мозга человека, отличающие его от мозга других приматов, уже заложены. Дальнейшее пятикратное увеличение площади поверхности коры мозга человека от новорожденного до взрослого обусловливается в основном интенсивным развитием связей без изменения соотношения корковых зон. Важно отметить, что сроки постнатального периода формирования архитектонических признаков (главным образом архитектоники волокон) мозга человека растянуты вплоть до полового созревания, в то время как у обезьяны этот процесс завершается задолго до половой зрелости, в основном в первый год жизни. Главным в этом сравнении является сопоставление соотношений разных по генезу корковых территорий.Тот факт, что эти соотношения в мозге человека складываются в позднем пренатальном периоде, свидетельствует о том, что различные формы социального воздействия на ребенка после рождения накладываются на генетически детерминированную структуру мозга, архитектоника которого уже обозначена, но отдельные его части еще недостаточно связаны между собой. Развитие специфических для человека соотношений корковых зон и формулирование нервных связей являются основой становления как биологических, так и социальных компонентов целостных поведенческих актов.

Неравномерное, гетерохронное созревание связей (раньше формируются более простые системы, позже — более сложные) имеет определенную последовательность и определенный сенситивный период:

—если в период формирования речедвигательной системы ребенка изъять из социальной среды, то научение речи не происходит.

— существует мнение, что и сознание как специфическая функция мозга человека, появляющаяся не с момента рождения, обусловливается всем ходом онтогенеза человека, но особенно тем периодом, когда формируется специфика структур и межструктурных связей.

Через категорию развития раскрывается понятие соотношения биологического и социального в человеке. Нельзя согласиться ни с одной из двух крайних точек зрения, по одной из которых человек есть универсальное животное с биологическим дилетантством, по другой — человек есть сугубо социальное существо. Единство социального и биологического в человеке предполагает, с одной стороны, постепенное изменение соотношений в процессе онтогенетического развития от биологического начала, преобладающего в раннем периоде онтогенеза, к постепенному нарастанию значимости социальных факторов по мере взросления (и некоторому снижению этой значимости по мере старения) и, с другой стороны — на всех этапах развития сохранение базисного характера биологических факторов, что находится в соответствии с материалистическим пониманием основного вопроса философии об отношении сознания к бытию.

Дата добавления: 2018-04-04 ; просмотров: 975 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник