Физиологические механизмы познавательных процессов

       Тема  «Физиологические механизмы     познавательных процессов» 
Содержание: 

Введение………………………………………………………..3

1. Психофизиология как наука………………………………..5

2. Физиология познавательных способностей человека…….8

        2.1 Теория сознания………………………………………8

        2.2 Сознание и мозг………………………………………13

        2.3 Физиология мышления………………………………16

        2.4 Рефлекторная теория свойства памяти……………...18

Заключение……………………………………………………..22

Список  литературы……………………………………………23 

      ВВЕДЕНИЕ 

     Еще в глубокой древности было обнаружено, что наряду с миром вещественным, предметным, внешним, объективным существуют явления невещественные, внутренние, субъективные- человеческие чувства, желания, воспоминания и т.д. Каждый человек наделен психической жизнью.

     Психика определяется как свойство высокоорганизованной материи отражать объективную реальность и на основе формируемого при этом психического образа целесообразно регулировать деятельность субъекта и его поведение. Из этого определения следует, что основными функциями психики являются тесно взаимосвязанные между собой отражение объективной реальности и регуляция индивидуального поведения и деятельности.

     Психические процессы выступают в качестве первичных  регуляторов поведения человека. Психические процессы имеют определенное начало, течение и конец, т.е. обладают определенными динамическими характеристиками, к которым прежде всего относят  параметры, определяющие длительность и устойчивость психического процесса. На основе психических процессов  формируются определенные состояния, происходит формирование знаний, умений и навыков. Одна из групп психических  процессов- познавательные.

     К познавательным психическим процессам  относятся психические процессы, связанные с восприятием и переработкой информацией(сознание). В их число входят ощущение, восприятие, представление, память, воображение, мышление, речь и внимание. Благодаря данным процессам человек получает сведения об окружающем его мире и о себе. Однако сами по себе сведения или знания для человека не играют никакой роли, если они для него не значимы. Одни события у нас остаются в памяти надолго, а другие мы забываем на следующий день. Иная же информация вообще может остаться для нас незамеченной. Это связано с тем, как физиологически протекает механизм запоминания.

     В данной работе рассмотрим психофизиологию, как науку, а также попытаюсь  раскрыть физиологические механизмы познавательных процессов, которые напрямую взаимосвязаны и завися от сознания человека. 

      1. Психофизиология как наука 

     Первая  попытка выделить психофизиологию  в самостоятельный раздел психологии связано с именем немецкого психолога  В.Вундта, который ввел в психологию экспериментальный метод. В. Вундт  выделил в психологии два направления  исследование. Первое - физиологическая  психология. Ее объектом являются простейшие психические процессы, а методом  – психофизиологический эксперимент. Второе направление- «психология народов». Это область высших психических  функций изучаемых методом анализа  культурно-исторических продуктов  – языка, мифов, искусства, обычаев  и пр. Термин «физиологическая психология»  получила широкое распространение  на Западе. П. Милнер, известный своими работами в области психофизиологии влечения представил новые данные о принципах строения и функциональной организации мозга, о функциональных механизмах мотивации и эмоций, включая опыт по самораздражению мозга, исследований памяти, двигательной и сенсорной систем.

     Новое направление психофизиология получила официальный статус в мае 1982 г. На Первом Международном конгрессе психофизиологов. На нем была создана международная психофизиологическая ассоциация и положено начало международным конгрессом по психофизиологии / Соколов У.Н. «Теоретическая психофизиология»., М.,1986 г. с.6).

     При обсуждении вопроса о том, что  считать предметом психофизиологии, были высказаны различные суждения в том числе мнение о необходимости  использовать в психофизиологическом исследовании на человеке только неинвазивные методы( не проникающие через поверхность  кожи), которые предполагают лишь регистрацию электроэнцефалограммы (ЭЭГ), электрокардиограммы(ЭКГ), кожно-гальванического рефлекса (КГР) и др. Однако эта позиция не получила поддержки. Основная дискуссия развернулась по поводу мнения о том, считать ли предметом психофизиологии изучение нейронных механизмов психических процессов и состояний или же ограничить задачу психофизиолога исследование физиологических механизмов психических явлений на макроуровне с помощью регистрации объективных показателей, например таких, как ЭЭГ, вызванные потенциалы, КГР и др.

     Позиция сторонниками первой точки зрения ( Х. Дельгадо и Е.Н. Соколов) основывались на большом личном теоретической  и экспериментальном опыте нейронной  и суммарной электрической активности мозга у животных и человека. Ими  разработаны методы телеметрической регистрации поведения и мозговой активности при электрической, химической, а позже и электромагнитной стимуляции мозга животных на расстоянии. Прием физиологических показателей и воздействие на мозг осуществлялись с помощью радиосигналов. Это позволило проводить опыты на животных в условиях свободного поведения в среде естественного обитания и сложившихся социальных взаимоотношений между особями стаи. Также исследование были связаны с изучение принципов кодирования информации в нейронных сетях. Ими выявлено принципиальное сходство процессов обработки информации на объектах различного физиологического уровня( моллюск, лягушка, рыба, кролик, обезьяна, человек)

     Данилова  Н.Н. Психофизиология., М., 2002 г. с.7/. Однако в ходе дискуссии большинство  исследователей высказалось за изучение психических функций по суммарным показателям активности мозга. В итоге содержание предмета психофизиологии в качестве самостоятельного научного направления официально было зафиксировано как изучение физиологических механизмов психических процессов и состояний. Но самое широкое распространение получили психофизиологические исследования с привлечением методов регистрации нейронной активности не только у животных, но и у человека.

     Сегодня в сферу интересов психофизиологов  входят такие проблемы, как нейронные  механизмы ощущений восприятия, памяти и обучения, поведения и психической деятельности, а также межполушарные отношения, диагностика и механизмы функциональных состояний, психофизиология индивидуальных различий принципы кодирования и обработки информации в нервной системе и др.

     Таким образом, психофизиология стала  наукой не только о физиологических , но и о нейронных механизмах психических процессов, состояний и поведения. Современная психофизиология включает исследование нейрона и нейронных сетей, что определяется тенденцией в науке и интеграции различных дисциплин, изучающих работу мозга (нейрофизиологии, нейрохимии, молекулярной биологии, психофизиологии, нейропсихологии и др.), в единую нейронауку. 

      2. Физиология познавательных способностей человека 

     2.1 Теории сознания 

     О том, что представляет собой сознание, высказывается разнообразие мнений. Можно определить сознание как субъективно переживаемую последовательность событий, противопоставляемых бессознательным процессам, например таким, которые возникают в вегетативной нервной системе. Часто сознание связывают с осведомленностью человека о том, что с ним происходит или что он воспринимает.

     Среди разных позиций следует выделить два принципиально различающихся подхода к определению сознания. Одно из них возникло в философии. Сознание рассматривается как совокупность некоторых когнитивных операций, связанных с субъективными переживанием своих мыслей, чувств, впечатлений и возможностью передавать их другим с помощью речи, действий или продуктов творчества. Этот взгляд разделяется П.В. Симоновым, рассматривающим сознании как совместное знание. Он пишет: « Сознание есть знание, которое с помощью слов, математических символов и обобщающих образов художественных произведений может быть передано, стать достижением других членов общества, в том числе других поколений, в виде памятников культуры». /Спиркин А.Г. Сознание и самосознание., М., 1972 г. с.236/.

     Другое  определение сознания имеет своим истоком экспериментальную физиологи. Оно рассматривает сознание как определенное состояние бодрствующего мозга или как уровень реактивности мозга. Дана точка зрения предполагает существование различных уровней сознания – от глубокой комы до полного бодрствования. В медицинской практике именно это содержание вкладывается в понятие сознания.

     Сознание  может быть широким или узким. Широту сознания определяет количество каналов распространения локальной активации, моделирующей информационные сети нейронов. Чем больше задействовано локальных модуляторов, тем шире сознание. Частичное выключение локальных модуляторов, приводит к сужению поля сознания. Это можно наблюдать при гипоксии, когда в ЭЭГ лобных отделов коры локально усиливается медленные волны, сопровождающиеся эйфорией и нарушением операций планирования.

     Существует  множество теорий о механизмах сознания в которых предпринимается попытка сформулировать необходимые и достаточные условия для возникновения сознания. Их можно разделить на структурные, когда акцент делается на рассмотрение роли отдельных структур или нейронных сетей мозга, и на функциональные, которые определяют сознание через специальные когнитивные операции – мышление, воображение, запоминание и желание. На деле эти два подхода не исключают друг друга так как специальные операции, связанные с сознанием, реализуются с участием нейронных сетей, находящихся в конкретных структурах мозга./Рубинштейн С.Л. Основы общей психологии., М., 1998г. с.432/.

     Изучая  процессы концентрации и индукции возбуждения, их распределение по коре, И.П. Павлов создал теорию сознания, которая получила название теории светлого пятна . Он связывал сознание с фокусом возбуждения, светлым пятном, областью повышенной возбудимости, которая может перемещаться по коре. При этом сознание не обязательно связано с символьными операциями – второй сигнальной системой и речевой деятельность. По И.П. Павлову, сознание есть у человека и у животных.

     Теория  сознания Дж. Экклса исходит из особой функции дендритов пирамидных клеток коры. Наличие системы пирамидных нейронов является характерной чертой неокортекса. Находясь в нижних слоях коры, они на уровне 4 слоя коры собираются в дендритный пучок, который достигает 1 слоя. Дж. Экклс предложения, что субъективный( психологический) феномен, выявляемый интроспективными методами, которому он дал название «психон», связан с пучком дендритов пирамидных клеток, идущим к поверхности коры. Пучок дендритов от группы 70-100 соседних и средних пирамид был назван «дендроном». Каждый дендрон обладает множеством синапсов, на которых оканчиваются бутоны терминалей аксонов. Дж. Экклс приписал дендрону функцию носителя единицы сознания. Отдельному дендрону соответствует отдельный психон как единица локального ощущения. Множество психонов представляет все разнообразие субъективных явления. Сознание есть следствие психонов, генерируемых соответствующими дендронами. Его теория сознания сводится к установлению связей между психонами и отдельными дендронами . /Данилова Н.Н. Психофизиология., М., 2002 г. с.305/.

     Широкую известность получила теория повторного входа, которую предложил и теоретически разработал Дж.Эдельман. Он предположил, что элементарные процессы сознания являются прерывистыми то есть требуют циклического повторения некоторой последовательности событий при наличии повторного входа в одну и ту же группу клеток. Это означает, что система сознания построена таким образом, что сигнал, возникший внутри некоторой системы, входит в нее повторно, как если бы он был внешним сигналом. Распространяя этот принцип на работу нейронных связей, автор предложил, что сенсорная информация от внешней и внутренней среди после е предварительной обработки в первичной нейрональной группе повторно входит в нее, возвращаясь после дополнительной обработки в других группах клеток. При этом параллельно в эту же группы нейронов поступает информация в виде ассоциированных сигналов из долговременной памяти. Соединение этих двух потоков информации и составляет один цикл, или повторяющуюся фазу, активности сознания. Важной чертой теории сознания Дж. Эдельмана является не только положение о повторном входе возбуждения. Он подчеркивает связь сознания с операциями обращения к долговременной памяти./Веккер Л.М. Психические процессы., М.,1974 г.,с.246/.

     Иваницкий А.М. в своей теории «информационный  синтез как основа ощущений» исходит из результатов собственных исследований связи волн вызванного потенциала с субъективными показателями восприятия стимула. Сначала возбуждение от проекционной коры, вызванное сенсорным стимулом, поступает к ассоциативной. Для зрительной модальности ассоциативные отделы находятся в височной коре. Затем сигнал поступает к структурам лимбико–гиппокампального комплекса и подкорковым центрам эмоций и мотиваций. Оттуда возбуждение вновь возвращается в кору, включая ее проекционные отделы, по системе диффузных проекций. Затем к обработке информации подключается и лобная кора. Информация о значимости извлекается из памяти - определяет появление ощущения. Движение возбуждения составляет психический мониторинг происходящих изменений во внешней и внутренней среде. У человека возникшее ощущение затем опознается, категоризируется, что требует участия лобных отделов коры, включая вербальные центры. Реакция последних возникает примерно на 200 мс позже ощущения. /Соколов П.В. Созидающий мозг., М., 1993 г.с.107/.

     «Прожекторная теория сознания» предложена Ф. Криком. Он предложил наличие специального аппарата, создающего « луч прожектора», создав его с особой формой внимания и гамма- осцилляциями в электрической активности мозга. Также он указал на зависимость сознания от механизма некоторых форм кратковременной памяти.