Что такое первая сигнальная система. Характеристика первой и второй сигнальной системы
Понятие о сигнальной системе: Сигнальная система – набор условно- рефлекторных связей организма с окружающей средой, который впоследствии служит основой для формирования высшей нервной деятельности. По времени образования выделяют первую и вторую сигнальные системы.
Продолжение: Первая сигнальная система – комплекс рефлексов на конкретный раздражитель, например на свет, звук и т. д. Осуществляется за счет специфических рецепторов, воспринимающих действительность в конкретных образах. В данной сигнальной системе играют большую роль органы чувств, передающие возбуждение в кору больших полушарий, кроме мозгового отдела речедвигательного анализатора.
Продолжение: Вторая сигнальная система формируется на основе первой и является условно- рефлекторной деятельностью в ответ на словесный раздражитель. Она функционирует за счет речедвигательного, слухового и зрительного анализаторов. Ее раздражителем является слово, поэтому она дает начало абстрактному мышлению. В качестве морфологического субстрата выступает речедвигательный отдел коры больших полушарий.
Этапы становления сигнальных систем: Для становления сигнальных систем необходимы четыре этапа: 1) этап, при котором на непосредственный раздражитель возникает непосредственная ответная реакция, появляется в течение первого месяца жизни; 2) этап, при котором на словесный раздражитель появляется непосредственная ответная реакция, возникает во втором полугодии жизни; 3) этап, при котором на непосредственный раздражитель возникает словесная реакция, развивается в начале второго года жизни; 4) этап, при котором на словесный раздражитель есть словесная ответная реакция, ребенок понимает речь и дает ответ.
Взаимодействие двух сигнальных систем: Физическая структура знака не зависит от объекта, который он обозначает. Одни и те же явление, предмет, мысль могут быть выражены с помощью различных звукосочетаний и на разных языках. Словесные сигналы совмещают в себе два свойства: смысловое (содержание) и физическое (звучание в устной речи, очертание букв и слов в письменной). С помощью слова осуществляется переход от чувственного образа первой сигнальной системы к понятию, представлению второй сигнальной системы.
Продолжение: Существенное отличие словесных сигналов от естественных сигналов первой сигнальной системы обусловлено особенностями лежащих в их основе безусловных раздражителей. Информация, содержащаяся в самих словах, связана не с природой сигнализации явлений и предметов реальной действительности, а с отраженной, преломленной человеческим сознанием деятельностью.
Продолжение: Умение использовать знаковую систему языка позволяет человеку оперировать осознанными понятиями об окружающей среде и представлять любой предмет, любую ситуацию в форме мысленных моделей. Способность оперировать абстрактными понятиями, выражаемыми произнесенными или написанными словами, служит основой мыслительной деятельности и составляет сущность высшей формы абстрактно- обобщенного отражения окружающей действительности.
Продолжение: Языковая форма коммуникации как ведущая форма обмена информацией между людьми, ежедневное использование языка, где лишь немногие слова имеют точный однозначный смысл, во многом способствует развитию у человека интуитивной способности мыслить и оперировать неточными размытыми понятиями (в качестве которых выступают слова и словосочетания лингвистические переменные).
Продолжение: Человеческий мозг в процессе развития его второй сигнальной системы, элементы которой допускают неоднозначные отношения между явлением, предметом и его обозначением (знаком словом), приобрел замечательное свойство, позволяющее человеку действовать разумно и достаточно рационально в условиях вероятностного, «размытого» окружения, значительной информационной неопределенности.
Продолжение: Это свойство основано на способности манипулировать, оперировать неточными количественными данными, «размытой» логикой в противоположность формальной логике и классической математике, имеющим дело только с точными, однозначно определенными причинно-следственными отношениями.
Продолжение: Таким образом, развитие высших отделов мозга приводит не только к возникновению и развитию принципиально новой формы восприятия, передачи и переработки информации в виде второй сигнальной системы, но функционирование последней в свою очередь результируется в возникновении и развитии принципиально новой формы мыслительной деятельности, построении умозаключений на базе использования многозначной (вероятностной, «размытой») логики.
Продолжение: Именно «размытая» логика мыслительной деятельности человека, основанная на функции второй сигнальной системы, обеспечивает ему возможность эвристического решения многих сложных проблем, которые невозможно решать обычными алгоритмическими методами.
Продолжение: Левое полушарие ответственно за развитие отвлеченного логического мышления, связанного с преимущественной обработкой информации на уровне второй сигнальной системы. Правое полушарие обеспечивает восприятие и переработку информации, преимущественно на уровне первой сигнальной системы.
Продолжение: Несмотря на указанную определенную левополушарность локализации центров речи в структурах коры большого мозга (и как результат соответствующие нарушения устной и письменной речи при их повреждении) следует отметить, что нарушения функции второй сигнальной системы обычно наблюдаются и при поражении многих других структур коры и подкорковых образований. Функционирование второй сигнальной системы определяется работой целостного мозга.
Продолжение: Таким образом, агнозия – это заболевание головного мозга, при котором больной не может правильно интерпретировать свои ощущения, несмотря на то что органы чувств и нервы, по которым от них к головному мозгу поступают сигналы, функционируют нормально. Данное расстройство связано с нарушениями, возникающими в ассоциативных зонах теменной доли головного мозга.
Продолжение: В случае слуховой агнозии у больного сохранен нормальный слух, но он не может правильно интерпретировать слышимые звуки (в том числе и человеческую речь). При тактильной агнозии (астереогнозе) кисти рук сохраняют нормальную чувствительную способность, однако больной не может определить форму объекта на ощупь. При зрительной агнозии у больного сохранено нормальное зрение, однако он не способен понять смысл написанного или напечатанного текста.
Продолжение: 2. Афазия нарушение речи, при котором человек или совершенно не может говорить, или у него нарушается содержание речи и ее понимание (хотя это и не связано с нарушением артикуляции). Афазия связана с заболеванием левой половины головного мозга (доминантного полушария) у правшей. Часто сопровождается затруднениями в чтении и письме.
Продолжение: 4. Амнезия (забывание слов) это частичная или полная потеря памяти вследствие физической травмы, заболевания, приема некоторых лекарственных препаратов или психологической травмы. Два типа амнезии: -антероградная амнезия, -ретроградная амнезия.
Заключение: Для выработки сигнальных систем необходимы: 1) способность выработки условных рефлексов на комплекс раздражителей; 2) возможность выработки условных рефлексов; 3) наличие дифференцировки раздражителей; 4) способность к обобщению рефлекторных дуг. Таким образом, сигнальные системы – основа для высшей нервной деятельности, которые сложны по своей структуре и работе.
Продолжение: Анализ физиологических механизмов поведения человека показывает, что оно является результатом совместной деятельности обеих сигнальных систем, подкорковых и стволовых образований мозга. Вторая сигнальная система как высший регулятор человеческого поведения преобладает над первой и в некоторой мере подавляет ее. Вместе с тем первая сигнальная система в известной степени определяет деятельность второй.
Продолжение: Обе сигнальные системы (состояния которых определяются функцией коры большого мозга в целом) тесно связаны с деятельностью подкорковых центров. Человек может произвольно затормаживать свои безусловнорефлекторные реакции, сдерживать многие проявления инстинктов и эмоций.
Первая сигнальная система
Замечание 1
Впервые понятие сигнальные системы ввел И. П. Павлов, для различения ВНД человека и животных.
Первая сигнальная система присуща человеку и животному. Характеризуется, первая сигнальная система, проявлением в рефлексах, которые формируются на раздражении внешней и внутренней среды, кроме смыслового слова.
Сигналы первой сигнальной системы:
- Запах;
- Форма;
- Вкус;
- Цвет;
- Температуру и т. п.
Поступление таких сигналов, от рецепторов поступают в головной мозг нервные импульсы животного и человека поддаются анализу и синтезу
Характерные черты первой сигнальной системы:
- Определенность сигнала (любые явления окружающей реальности человека или животного);
- Подкрепление безусловным раздражителем (например, оборонительными, пищевыми или половыми раздражителями);
- Биологическая природа целевого приспособления (человек или животное постоянно стремится к лучшему: питанию, жилищу, размножению, обороне).
Вторая сигнальная система
В процессе социального развития человеческий организм приобрел вторую сигнальную систему, которая стала обеспечивать формирование общего представления об окружающей реальности с помощью слова и речи. Вторая сигнальная система взаимосвязана с сознанием и абстрактным мышлением человека.
Сигналы второй сигнальной системы:
- Слова устной речи;
- Слова письменной речи;
- Знаки;
- Рисунки;
- Формулы;
- Мимика;
- Жесты;
- Символы.
Сигнальное значение слова для человека заключается в его смысловом содержании.
Вторая сигнальная система способна заменить раздражители первой сигнальной системы. Поскольку, сигналы 1-й системы постоянно и непрерывно взаимодействуют с сигналами 2-й системы. Таким образом, возникает условный рефлекс второго и последующих высших порядков.
Благодаря второй сигнальной системе человек способен к абстрактному речевому мышлению.
Для функционирования второй сигнально системы оба полушария головного мозга принимают участие.
Замечание 2
При 2-й сигнальной системы возникло, в нервной деятельности, отвлечение и обобщение сигналов, который непосредственно поступают в головной мозг. Вследствие, обусловливается адаптационная функция человека к внешней среде. Так, вторая сигнальная система регулирует различные формы поведения человека.
Характерные черты второй сигнальной системы:
- Обобщение понятий и отвлечение от общих свойств;
- Одновременность в перестройки и формирование временных нервных связей;
- Отображение временных связей;
- Абстрактность и отвлечение понятия;
- Утомляемость и влиятельность рефлексов.
Взаимодействие между первой и второй сигнальными системами
Взаимодействие между системами, заключается в проявлении избирательной иррадиации нервных процессов между ними. Такое взаимодействие характеризуется наличием связей сенсорных зон коры больших полушарий между собой, которые воспринимают стимулы и нервные структуры. Также существует, между сигнальными системами, иррадиация торможения.
Стадии взаимодействия сигнальных систем в процессе онтогенеза:
- Реализация условных рефлексов на уровне первой сигнальной системы;
- Реакция на словесные раздражители вегетативными и соматическими реакциями;
- Словесная реакция, реализация второй сигнальной системы (начинается с произношением отдельных слов, связанных с отдельным предметом. Затем слова обозначают действия и переживания. Чуть позже происходит дифференциация слов на категории. В конечном итоге с каждым годом жизни ребенка увеличивается его словарный запас);
- Появление условных рефлексов;
- Выработка двигательных и речевых стереотипов.
Сигнальные системы - это системы условных раздражителей, которые сигнализируют о возникновении того или иного события. Основоположником учения о первой и второй сигнальных системах является И. П. Павлов.
Если сигнализация осуществляется конкретными предметными раздражителями (свет, звук, запах и т.д.), то такая система сигналов составляет первую сигнальную систему, общую для человека и животных.
Первая сигнальная система - это совокупность нервных процессов, возникший в коре большого мозга при непосредственном воздействии на сенсорные системы факторов внешней и внутренней среды. Анатомической основой первой сигнальной системы является анализаторы, которые нервными путями связаны с органами чувств. Первая сигнальная система - основа непосредственного отражения объективной реальности в форме ощущений и восприятия. Обеспечивает предметное конкретное мышление.
Если сигнализация осуществляется раздражителями, которые являются результатом обобщения конкретных сигналов (словами), то такая система сигналов составляет вторую сигнальную систему, присущую только человеку.
Вторая сигнальная система - это совокупность нервных процессов, возникающих в коре большого мозга как реакция на слова и обозначенные ими понятия. Анатомической основой второй сигнальной системы является культурно-двигательный анализатор, тесно связан со зрительным и слуховым анализаторами. Благодаря наличию второй сигнальной системы создаются условия для абстрактного мышления, которое значительно расширяет приспособительные возможности человека. В словах и словосочетаниях фиксируются связи между предметами и явлениями, поэтому слова являются сигналами сигналов. Установление связи между словесными сигналами и реальными раздражителями происходит по законам образования условных рефлексов. Вторая сигнальная система - это отражение окружающей действительности путем обобщения абстрактных понятий с помощью слов. С появлением второй сигнальной системы появляется новый принцип нервной деятельности - абстрагирования и обобщения большого количества сигналов, поступающих в головной мозг. Этот принцип обусловливает безграничную ориентацию человека в окружающем мире. Вторая сигнальная система является высшим регулятором различных форм поведения человека в окружающей среде. Однако она правильно отражает объективный мир, только если постоянно сохраняется ее согласованное взаимодействие с первой сигнальной системой. Вторая функционирует благодаря информации, поступающей от первой сигнальной системы, трансформируя ее в специфические понятия. Обе сигнальные системы постоянно взаимодействуют и подчиняются общим физиологическим законам и механизмам.
Чем младше ребенок, тем в большей степени ее реакции определяются первой сигнальной системой. Словесная, или друга, сигнальная система начинает постепенно формироваться после 10-месячного возраста. Процесс обучения энергично стимулирует ее развитие, однако при этом должно обеспечиваться нормальное соотношение в развитии сигнальных систем. Необходимо стремиться, чтобы знания приобретались детьми на основе наглядных представлений, наблюдений за явлениями действительности и непосредственных действий с предметами, орудиями и инструментами.
буждения подавляет все остальные и определяет характер ответной реакции организма.
Различают несколько видов внутреннего торможения: угасательное, дифференцировочное, запаздывательное и условный тормоз. Если животному с выработанным рефлексом на свет долгое время предъявлять условный раздражитель, не подкрепляя его безусловным (пищей), - через какое-то время слюно- и сокоотделения на свет происходить уже не будет. Это так называемоеугасательное внут реннее торможение условного рефлекса. Временные связи при этом между центрами анализаторов и безусловных рефлексов ослабляют ся или даже исчезают совсем.Дифференцировочное торможение
развивается при неподкреплении раздражителей, близких по пара метрам к условному раздражителю. Например, у животного вырабо тался слюноотделительный рефлекс на определенный звуковой сиг нал. Предъявление же другого звукового сигнала, не сильно отлича ющегося от первого, без подкрепления пищей приведет к тому, что животное перестанет реагировать на изначальный условный раздра житель. Запаздывательное торможение возникает при постепен ном увеличении интервала между условным раздражителем и под креплением пищей.Условный тормоз вырабатывается при попере менном предъявлении подкрепляемого и неподкрепляемого условно го раздражителя. При этом последнему предшествует добавочное раз дражение. Через некоторое время добавочное раздражение вызыва ет прекращение слюно- и сокоотделения на условный раздражитель.
16.2. Понятие о первой и второй сигнальных системах
Высшая нервная деятельность человека отличается от таковой у животных. Поведение животных значительно проще поведения лю дей. Опираясь на это, И. П. Павлов разработал учение о первой и второй сигнальных системах.
Первая сигнальная система имеется как у животных, так и у человека. Она обеспечивает конкретное предметное мышление, т.е. анализ и синтез конкретных сигналов от предметов и явлений внеш него мира, поступающих в головной мозг через рецепторы органов чувств.
Вторая сигнальная система имеется только у человека. Ее воз никновение связано с развитием речи. При восприятии произноси мых слов органом слуха или при чтении возникает ассоциация с ка ким-либо предметом или действием, которое обозначает данное сло во. Таким образом, слово является символом. Вторая сигнальная система связана с усвоением информации, поступающей именно в виде символов, в первую очередь - слов. Она делает возможным существование абстрактного мышления. Первая и вторая сигнальные системы находятся у человека в тесном и постоянном взаимодей
ствии. Вторая сигнальная система появляется у ребенка позже пер вой. Развитие ее связано с обучением речи и письму.
Речь - уникальная способность человека к знаково-символичес- кому отражению предметов окружающего мира. Именно речь фор мирует, по выражению И. П. Павлова, «специально человеческое высшее мышление». Именно слово является «сигналом сигналов», т.е. тем, что может вызвать представление о предмете без его предъявления. Речь делает возможным обучение без непосред ственного обращения к изучаемым предметам. Она является высшей функцией центральной нервной системы, в первую очередь коры больших полушарий головного мозга.
Речь подразделяется на устную и письменную. Каждая из них имеет собственные корковые центры. Под устной речью понима ют произношение определенных слов или других звуковых сигна лов, имеющих определенное предметное значение.Письменная речь заключается в передаче какой-либо информации в виде за печатленных символов (букв, иероглифов и других знаков) на опре деленном носителе (бумаге, пергаменте, магнитном носителе и др.). Развитие речи у ребенка - сложный и длительный процесс. В воз расте от 1 до 5 лет ребенок учится общаться с помощью слов. К 5 - 7-летнему возрасту возможно овладение навыками письма и счета.
Таким образом, первая сигнальная система подразумевает под собой получение определенных жизненных навыков при непо средственном взаимодействии с окружающей средой без сознатель ной передачи полученного жизненного опыта от одного поколения к другому. Вторая сигнальная система заключается в восприятии окружающего мира как в непосредственном контакте с ним, так и при помощи осмысления различной информации, получаемой о нем. Эта информация может передаваться от одного индивидуума к дру гому, из поколения в поколение.
16.3. Электроэнцефалография
Электроэнцефалография (ЭЭГ) - метод регистрации биоэлек трической активности головного мозга. При выполнении данно го исследования на кожу головы накладывают электроды, которые воспринимают колебания электрических потенциалов в головном мозге. В дальнейшем эти изменения усиливаются в 1 - 2 млн раз
и регистрируются с помощью специальных устройств на носите ле (например, бумаге). Записанная с помощью ЭЭГ биоэлектриче ская активность головного мозга, как правило, имеет волновой характер (рис. 16.1). Эти волны имеют различную форму, частоту
и амплитуду. У здорового человека преобладают α-волны (альфаволны). Частота их колеблется в пределах 8-12 колебаний в се кунду, амплитуда 10 - 50 мкВ (до 100 мкВ). β-Волны (бета-волны)
Рис. 16.1. Электроэнцефалограмма человека в периоды бодрствования и сна:
а - ЭЭГ в состоянии бодрствования; б - ЭЭГ в состоянии медленноволнового сна;
в - ЭЭГ в состоянии быстроволнового сна
имеют частоту 15 - 32 колебания в секунду, но их амплитуда в не сколько раз меньше, чем у a-волн. В состоянии покоя α-волны преобладают в задних участках мозга, в то время как P-волны ло кализуются преимущественно в лобных отделах. Медленные δ-вол- ны (дельта-волны) и θ-волны (тета-волны) появляются у здоровых взрослых людей в момент засыпания. Частота их составляет 0,5 - 3 колебания в секунду для 8-волн и 4-7 колебаний в секунду для θ-волн. Амплитуда медленных ритмов - 100 - 300 мкВ.
Метод электроэнцефалографии широко используется в клини ческой практике. С его помощью можно установить сторону пора жения головного мозга, предположительную локализацию патоло гического очага, отличить разлитой патологический процесс от очагового. Неоценимо значение метода в диагностике эпилепсии.
16.4. Типы высшей нервной деятельности
Каждый человек индивидуален. Все люди различаются между со бой не только физическими качествами, но и особенностями психи ки. Психика - отражение внутреннего мира человека. Основа ее су ществования - головной мозг. Именно он обеспечивает ту совокуп ность процессов, которые и формируют психику. Результат психичес кой деятельности - поведение человека, его реакции на те или иные ситуации.
Еще Гиппократ отметил различие между людьми в их поведении. Он связывал это с преобладанием в организме той или иной «жид
кости»: крови, слизи, желчи и черной желчи. В настоящее время ус тановлено, что данные различия в поведении обусловлены типами высшей нервной деятельности. Однако нельзя не отметить, что функ ционирование нервной системы, а следовательно, и тип высшей не рвной деятельности зависят и от гуморальных факторов - уровня гормонов и биологически активных веществ в крови.
Тип высшей нервной деятельности - преимущественно врож денные индивидуальные свойства функционирования центральной нервной системы. Не следует смешивать данное понятие с поняти ем темперамента, который представляет собой проявление в пове дении человека типа его высшей нервной деятельности. Причем первое понятие является понятием физиологическим, а второе - в большей степени психологическим. И. П. Павлов считал, что основ ные типы высшей нервной деятельности совпадают с четырьмя ти пами темперамента, установленными еще Гиппократом.
Особенности нервных процессов, свойства высшей нервной дея тельности определяют такие понятия, как сила, уравновешенность и подвижность. Сила определяется интенсивностью процессов возбуж дения и торможения в головном мозге.Уравновешенность характе ризуется их соотношением между собой.Подвижность - это воз можность смены процессов возбуждения процессами торможения.
По силе высшая нервная деятельность подразделяется на сильные
и слабые типы, по уравновешенности - на уравновешенные и не уравновешенные, по подвижности - на подвижные и инертные.
В зависимости от особенностей нервных процессов выделяют четыре основных типа высшей нервной деятельности и четыре вида темперамента.
Как соотносятся различные типы высшей нервной деятельности
и темпераменты видно из табл. 16.2.
Какие черты характеризуют каждый из обозначенных здесь видов темперамента? Холерики - это взрывчатые, очень эмоциональные люди с легкой сменой настроения, чрезвычайно активны, энергичны, характеризуются быстротой реакции на различные стимулы. Сангви-
Т а б л и ц а 16.2 |
|||||
Характеристика типов высшей нервной деятельности |
|||||
Свойства | |||||
высшей нервной | Типы высшей нервной деятельности |
||||
деятельности | |||||
Уравновешен | Неуравно | Уравнове | Уравнове |
||
вешенный | |||||
Подвижность | Инертный | Подвижный |
|||
Темперамент | Меланхолик | Флегматик | Сангвиник |
||
В первой сигнальной системе все формы поведения базируются на непосредственном восприятии действительности и реакции в ответ на непосредственные (натуральные) раздражители. Человек воспринимает внешний мир на основе деятельности первой сигнальной системы. Следовательно, общими для животных и человека являются анализ и синтез конкретных сигналов, предметов и явлений внешнего мира, составляющих первую сигнальную систему.
У человека в процессе его развития появилась "чрезвычайная прибавка" к механизмам работы мозга. Это вторая сигнальная система действительности, специфическим раздражителем которой является слово с заложенным в него смыслом, слово, которое обозначает предметы и явления окружающего мира. Под второй сигнальной системой действительности И.П.Павлов понимал нервные процессы, возникающие в полушариях большого мозга в результате восприятия сигналов окружающего мира в виде речевых обозначений предметов и явлений природы и общества. Слово воспринимается человеком как услышанное (слуховой анализатор), как написанное (зрительный анализатор) или как произнесенное (двигательный анализатор). Во всех случаях данные раздражители объединяются смыслом слова. Слова приобретают смысл в результате возникновения прочной связи в коре полушарий большого мозга между центрами возбуждения, возникающими под действием конкретных объектов окружающего мира, и центрами возбуждения, возникающими при произнесении вслух, обозначающих конкретные предметы или действия. В результате образования таких связей слова могут заменить конкретный раздражитель окружающей среды и сделаться его символом.
Возникновение второй сигнальной системы внесло новый принцип в деятельность мозга человека. Слово, как сигнал сигналов, дает возможность отвлечься от конкретных предметов и явлений. Развитие словесной сигнализации сделало возможным обобщение и отвлечение, что находит свое выражение в характерных для человека явлениях - мышлении и понятиях.
Способность мыслить путем абстрактных (отвлеченных) образов, понятий, выражаемых произнесенными или написанными словами, сделало возможным возникновение абстрактно-обобщенного мышления.
Итак, вторая сигнальная система человека является основой сугубо человеческого словесно-логического мышления, основой формирования знаний об окружающем мире посредством словесных абстракций и основой человеческого сознания.
В каждом поведенческом акте человека обнаруживается участие трех видов межнейронных связей: 1) безусловно-рефлекторных; 2) временных связей первой сигнальной системы; 3) временных связей второй сигнальной системы. Анализ физиологических механизмов поведения человека показывает, что оно является результатом совместной деятельности обеих сигнальных систем, подкорковых и стволовых образований мозга.
Вторая сигнальная система как высший регулятор человеческого поведения преобладает над первой и в некоторой мере подавляет ее. Вместе с тем первая сигнальная система в известной степени определяет деятельность второй.
Обе сигнальные системы (состояния которых определяются функцией коры большого мозга в целом) тесно связаны с деятельностью подкорковых центров. Человек может произвольно затормаживать свои безусловнорефлекторные реакции, сдерживать многие проявления инстинктов и эмоций. Он может подавлять оборонительные (в ответ на болевые раздражения), пищевые, половые рефлексы. Вместе с тем подкорковые ядра, ядра мозгового ствола и ретикулярная формация являются источниками импульсов, поддерживающих нормальный тонус коры большого мозга.