Признак характерный для безусловного рефлекса. Безусловные и условные рефлексы

Рефлекс – ответная реакция организма не внешнее или внутреннее раздражение, осуществляемая и контролируемая центральной нервной системой. Развитие представлений о поведении человека, которое всегда являлось загадкой, было достигнуто в работах русских ученых И. П. Павлова и И. М. Сеченова.

Рефлексы безусловные и условные .

Безусловные рефлексы – это врожденные рефлексы, которые наследуются потомством от родителей и сохраняются в течение всей жизни человека. Дуги безусловных рефлексов проходят через спинной мозг или ствол мозга. Кора больших полушарий не участвует в их образовании. Безусловные рефлексы обеспечивают только к тем изменениям среды, с которыми часто встречались многие поколения данного вида.

К относятся:

Пищевые (слюноотделение, сосание, глотание);
Оборонительные (кашель, чихание, мигание, отдергивание руки от горячего предмета);
Ориентировочные (скашивание глаз, повороты );
Половые (рефлексы, связанные с воспроизведением и уходом за потомством).
Значение безусловных рефлексов заключается в том, что благодаря ним сохраняется целостность организма, поддержание постоянства и происходит размножение. Уже у новорожденного ребенка наблюдаются самые простые безусловные рефлексы.
Наиболее важным из них является рефлекс сосания. Раздражитель рефлекса сосания – прикосновение к губам ребенка какого-либо предмета (груди матери, соски, игрушки, пальца руки). Рефлекс сосания – это пищевой безусловный рефлекс. Кроме этого, у новорожденного имеются уже и некоторые защитные безусловные рефлексы: мигание, которое возникает, если постороннее тело приближается к глазу или коснется роговицы, сужение зрачка при действии сильного света на глаза.

Особенно ярко проявляются безусловные рефлексы у различных животных. Врожденными могут быть не только отдельные рефлексы, но и более сложные формы поведения, которые получили название инстинктов.

Условные рефлексы – это рефлексы, которые легко приобретаются организмом в течение жизни и образуются на основе безусловного рефлекса при действии условного раздражителя (свет, стук, время и т.д.). И. П. Павлов изучал образование условных рефлексов на собаках и разработал методику их получения. Для выработки условного рефлекса необходим раздражитель – сигнал, который запускает условный рефлекс, многократное повторение действия раздражителя позволяет выработать условный рефлекс. При образовании условных рефлексов возникает временная связь между центрами и центрами безусловного рефлекса. Теперь данный безусловный рефлекс осуществляется не под действием совершенно новых внешних сигналов. Эти раздражения из окружающего мира, к которым мы были безразличны, теперь могут приобрести жизненно важное значение. В течение жизни вырабатывается множество условных рефлексов, которые составляют основу нашего жизненного опыта. Но этот жизненный опят имеет смысл только для данной особи и не передается по наследству ее потомкам.

В самостоятельную категорию условных рефлексов выделяют вырабатываемые в течение нашей жизни двигательные условные рефлексы, т. е. навыки или автоматизированные действия. Смысл этих условных рефлексов состоит в освоении новых двигательных умений, выработке новых форм движений. За свою жизнь человек овладевает многими специальными двигательными навыками, связанными с его профессией. Навыки – это основа нашего поведения. Сознание, мышление, внимание освобождаются от выполнения тех операций, которые автоматизировались и стали навыками повседневной жизни. Самый успешный путь овладения навыками – это систематические упражнения, исправление вовремя замеченных ошибок, знание конечной цели каждого упражнения.

Если не подкреплять некоторое время условный раздражитель безусловным, то наступает торможение условного раздражителя. Но не исчезает совсем. При повторении опыта рефлекс очень быстро восстанавливается. Торможение наблюдается и при воздействии другого раздражителя большей силы.

1. Безусловные реакции - это врожденные, наследственно передающиеся реакции, они формируются на основе наследственных факторов и большинство из них начинают функционировать сразу же после рождения. Условные рефлексы - приобретенные реакции в процессе индивидуальной жизни.

2. Безусловные рефлексы являются видовыми, т. е. эти рефлексы свойственны всем представителям данного вида. Условные рефлексы - индивидуальные, у одних животных могут вырабатываться одни условные рефлексы, у других - другие.

3. Безусловные рефлексы постоянны, они сохраняются в течение всей жизни организма. Условные рефлексы непостоянны, они могут возникнуть, закрепиться и исчезнуть.

4. Безусловные рефлексы осуществляются за счет низших отделов ЦНС (подкорковые ядра, ствол мозга, спинной мозг). Условные рефлексы является преимущественно функцией высших отделов ЦНС - коры больших полушарий головного мозга.

5. Безусловные рефлексы всегда осуществляются в ответ на адекватные раздражения, действующие на определенное рецептивное поле, т. е. они структурно закреплены. Условные рефлексы могут образовываться на любые раздражители, с любого рецептивного поля.

6. Безусловные рефлексы - это реакции на непосредственные раздражения (пища, находясь в полости рта, вызывает слюноотделение). Условный рефлекс - реакция на свойства (признаки) раздражителя (запах пищи, вид пищи вызывают слюноотделение). Условные реакции всегда носят сигнальный характер. Они сигнализируют о предстоящем действии раздражителя и организм встречает воздействие безусловного раздражителя, когда уже включены все ответные реакции, обеспечивающие уравновешивание организме факторами, вызывающими данный безусловный рефлекс. Так, например, пища, попадая в ротовую полость, встречает там слюну, выделившуюся условно-рефлекторно (на вид пищи, на ее запах); мышечная работа начинается, когда выработанные на нее условные рефлексы уже вызвали перераспределение крови, усиление дыхания и кровообращения и т. д. В этом проявляется высший приспособительный характер условных рефлексов.

7. Условные рефлексы вырабатываются на базе безусловных.

8. Условный рефлекс - это сложная многокомпонентная реакция.

9. Условные рефлексы могут быть выработаны в условиях жизни и в лабораторных условиях.

1. Приспособительный характер, делающий поведение подогнанным к конкретным условиям среды.

2. Любые условные рефлексы образуются при участии высших отделов головного мозга.

3. Условные рефлексы приобретаются и утрачиваются в индивидуальной жизни каждой конкретной особи.

4. Условный рефлекс имеет сигнальный характер, т. е. условный раздражитель - сигнал всегда предшествует, предупреждает последующее возникновение безусловного рефлекса.

Таким образом, смысл условного рефлекса в том, чтобы обеспечить подготовку организма к какой-либо биологически целенаправленной деятельности.

Правила образования условных рефлексов

1. Для образования условного рефлекса необходимо совпадение по времени, т. е. сочетание какого-либо индифферентного условного раздражителя с раздражителем, вызывающим безусловный рефлекс (безусловным раздражителем). Количество сочетаний может колебаться от немногих до многократных, в зависимости от различных факторов (заинтересованности собаки и т. п.).

2. Для более быстрого образования временных связей необходимо, чтобы действие условного раздражителя несколько предшествовало действию безусловного.

3. Условный раздражитель должен быть физиологически более слабым, по сравнению с безусловным, и возможно более индифферентным, т. е. не вызывающим значительной самостоятельно протекающей реакции (в том числе и ориентировочной).

4. Скорость образования условных рефлексов очень сильно зависит от степени значимости безусловного раздражителя для данного животного, т. е. безусловный раздражитель (подкрепление) должен быть значимым.

5. Для образования условного рефлекса необходимо нормальное, деятельное состояние головного мозга.

6. Во время образования условного рефлекса должны отсутствовать посторонние раздражители, т. е. такие, которые вызывают собственные ответные реакции. Наиболее часто встречается ориентировочная реакция, при которой прекращается вся текущая деятельность собаки.

Эти правила были сформулированы при изучении классических условных рефлексов, в конкретных случаях возможны их вариации.

Теперь рассмотрим на примерах, чем отличается классическое условно-рефлекторное обучение от обучения инструментальным (оперантным) путем. Введем обозначения: УР - условный раздражитель; БУР - безусловный раздражитель (подкрепление).

Тогда образование условных рефлексов будет выглядеть следующим образом:

1. Классический условный рефлекс:

а) УР + БУР - реакция собаки;

б) УР - реакция собаки;

2. Инструментальный условный рефлекс:

Эти два этапа практически могут слиться в один;

в) при создании инструментального рефлекса безусловный раздражитель можно опустить, и следующий этап будет иметь вид:

При дрессировке собак классическую условно-рефлекторную форму обучения применяют крайне ограниченно, т. к. здесь животные выступают в качестве достаточно пассивного участника событий, не имея возможности кардинально изменить их последовательность. Поэтому данным способом почти невозможно обучить собаку сложным навыкам, к тому же весьма трудно найти ту форму безусловно-рефлекторного ответа, которую можно было бы использовать в дрессировочной практике.

Наиболее характерный пример - отучение собаки подбирать корм с земли. В тот момент, когда животное собирается поднять кусочек с земли, подают команду “фу” (УР) и сразу же подкрепляют ее ударом электрического тока (БУР). После нескольких сочетаний команда “фу” приобретает значение сигнального раздражителя и самостоятельно запускает безусловно-рефлекторный ответ отказа от пищи.

Рассмотрим еще два примера: первый - приучаем собаку садиться, нажимая ей на круп и придерживая рукой за ошейник, второй - при отработке приема хождения рядом с хозяином даем команду “рядом” и подкрепляем ее рывком поводка. И в том и в другом случае собака выступает уже достаточно активным участником обучения. В первом случае она активно уходит от нажимающей руки, корректирует свою посадку в соответствии с требованием хозяина (если тот не поощряет посадку с заваленными на бок ногами), во втором - соизмеряет темп своего движения с темпом движения хозяина.

Обучение этим несложным приемам уже проходит по типу инструментального. Под инструментальным (оперантным) обучением понимается отбор дрессировщиком тех или иных желательных действий животного посредством положительных или отрицательных подкрепляющих воздействий, причем желательные или нежелательные действия подкрепляются немедленно, а сформированный навык подводится под стимульный контроль.

Применительно к служебным собакам лучше употреблять термин “оперантное обучение”, т. к. их обучение мало связано с собственно инструментальной деятельностью.

Оперантное обучение широко используют при дрессировке служебных собак, в частности, при отработке почти всех приемов общего и специального курсов: приучение к преодолению препятствий, выборке вещи, выборке человека, ведению борьбы с нарушителем, поиску человека по его запаховому следу и т. д. В условиях оперантного обучения собака является активным звеном дрессировочного процесса и работу по выполнению какого-либо навыка она делает активно и целенаправленно. Необходимым условием данной формы обучения является наличие какой-либо доминирующей мотивации. Как на начальных этапах, что бывает особенно часто, так и в дальнейшем собака может выполнять требуемые действия различными способами (взбежать на бум, подойти к нему ближе и аккуратно зайти, попробовать преодолеть подъем одним прыжком и т. д.). При стабилизации навыка по требованию дрессировщика собака выполняет действия все более однообразно и автоматизирование - реакция протекает по условно-рефлекторному пути.

Приведем пример - приучение собаки к апортировке предметов. В наиболее типичном случае молодое животное бежит за палкой, которую кидает хозяин, поднимает ее и играет с ней. Надо “объяснить” собаке, что по команде “апорт” она должна принести эту палку и отдать ее в руки хозяину по команде “дай”. Используют пищевой метод дрессировки (создает истинно пищевую мотивацию), когда собака выгуляна, голодна, находится на площадке, где она привыкла гулять, и где нет посторонних раздражителей. Собаку сажают, придерживая за ошейник, кидают палку, звучит команда “апорт”, затем посылают собаку за предметом. После того, как собака взяла палку, звучит команда “ко мне”. Если животное подбегает с палкой, подают команду “дай” и быстро забирают предмет, предлагая лакомство (пищу) и поощряя иными способами - гладят, говорят “хорошо”, “умница” и т. д. Если пес кидает палку и тянется за лакомством, еду не дают, а через некоторое время повторяют предыдущую процедуру, причем таким образом, чтобы успеть забрать палку у собаки до того, как она ее бросит. Хозяин может за поводок быстро подтянуть собаку к себе, быстро подойти или подбежать к ней или, наоборот, спровоцировать животное двигаться за ним, отбегая в сторону. Во всех случаях, если палка отдана в руки хозяину, собаку поощряют, дают ей кусочек лакомства (пищи). Данное упражнение повторяют несколько раз, подкрепляя правильное выполнение приема лакомством в 100% случаев. Теперь собака знает, что за отданную в руки хозяина палку она получит еду. Далее можно отрабатывать выдержку перед посылом собаки за предметом, выдержку с палкой в зубах, апортировку различных предметов и т. д. При этом надо соблюдать правило - выполнение вновь вводимых элементов поощряют в 100% случаев. Доведение приема до навыка сопровождают постепенной отменой поощрения (положительного подкрепления), введением наказания (отрицательного подкрепления) за неправильное выполнение и постепенным обогащением среды, в которой работает собака. При отказе животного работать на каком-либо из этапов необходимо вернуться назад и отработать предыдущий этап.

По мере образования навыка и доведения его выполнения до автоматизма само точное выполнение действия (т. е. совпадение планируемого действия с реальным) становится для собаки источником положительных эмоций, и оно само приобретает свойства подкрепления.

Особенности протекания условно-рефлекторной деятельности у собак зависят от характера процессов возбуждения и торможения в ЦНС. Проявление индивидуальных различий в свойствах протекания возбудительных и тормозных процессов в высших отделах мозга - это темперамент или тип высшей нервной деятельности (ВНД) собаки. Принято выделять четыре основных типа ВНД, отличающихся по силе и подвижности процессов возбуждения и торможения:

- силу возбудительных процессов оценивают способностью к образованию крепких временных связей. По этому показателю тип ВНД животных делят на сильный и слабый;

- силу тормозных процессов оценивают способностью к концентрированию возбудительных процессов, т. е. способностью к дифференцировке сходных раздражителей. Здесь выделяют два типа - уравновешенный и неуравновешенный;

- подвижность нервных процессов оценивают способностью к замене процесса возбуждения тормозным и наоборот, т. е. переделке условного рефлекса. По подвижности нервных процессов выделяют следующие типы - подвижный и малоподвижный.

Основные типы ВНД (по Павлову И. П.):

1. Сильный, уравновешенный, подвижный - живой тип, сангвиник.

2. Сильный, уравновешенный, малоподвижный - спокойный тип, флегматик.

3. Сильный, неуравновешенный - безудержный тип, холерик.

4. Слабый - он же слабый тип, меланхолик.

В природе в чистом виде эти типы встречаются редко.

Тип высшей нервной деятельности, определяя характер протекания условно-рефлекторных процессов, влияет на обучение собаки. Однако обучение - процесс сложный и зависит от множества факторов: от способности собаки к тому или иному виду обучения, реакций поведения собаки, конкретных условий обучения (мотивации, посторонних раздражителей и т. п.), состояния здоровья животного, памяти и т. д. С преобладающими реакциями поведения тип ВНД связан вероятностно.

Когнитивное обучение. Рассудочная деятельность позволяет собаке наиболее адекватно приспосабливаться к постоянно меняющимся условиям окружающей среды, например, оценивать вероятность того или иного события и выбирать оптимальное решение в конкретной ситуации. Высшие формы обучения особенно часто используют на начальных этапах дрессировки, когда необходимо объяснить собаке, что от нее требуется, а также в тех видах служебной деятельности, которые связаны с проявлением инициативы со стороны собаки (при поиске человека по запаховому следу, при задержании вооруженного нарушителя). Рассудочная деятельность требует от собаки намного больше психических затрат, чем автоматизированное выполнение задачи, поэтому в благоприятных условиях любые действия быстро автоматизируются. В связи с этим, одна из главных задач при выработке сложных навыков - не подавлять инициативу собаки, а использовать методы дрессировки, при которых собака выступает активным участником дрессировочного процесса. Необходимо переводить действия собаки при сложных видах работы в инстинктивное русло, т. е. обеспечивать высокий уровень заинтересованности в результатах деятельности, а сами действия животного при выполнении навыка связывать по генезису (происхождению) с результатами деятельности.

Теперь рассмотрим, каким же образом дрессировщик может “объяснить” собаке, что от нее требуется.

ГЛАВА 5. ОСНОВЫ УЧЕНИЯ О ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

5.1. Характеристика безусловных и условных рефлексов

Гипотезу о рефлекторной природе деятельности головного мозга впервые высказал И. М. Сеченов в своей знаменитой работе «Рефлексы головного мозга» (1862 г.). Согласно этой теории: «Все акты сознательной и бессознательной жизни по способу происхождения суть рефлексы, психическая деятельность - суть рефлекторная или отражательная деятельность». Положения рефлекторной теории, сформулированные И. М. Сеченовым, были в дальнейшем разработаны И. П. Павловым, Н. Е. Введенским, А. А. Ухтомским, В. М. Бехтеревым, П. К. Анохиным.

И. П. Павлов всю совокупность рефлексов, протекающих в организме, разделил на две группы: безусловные и условные рефлексы.

Безусловные рефлексы являются врожденными, наследственно закрепленными, одинаковыми у всех животных данного вида. Они относительно постоянны в течениежизни и осуществляются при участии всех отделов ЦНС. Безусловные рефлексы возникают в ответ на раздражение определенных рецепторов и служат для поддержания нормальной жизнедеятельности организма и его взаимосвязи с окружающей средой.

Безусловные рефлексы могут быть простыми и сложными. Простые рефлексы выражаются в одиночном рефлекторном акте, например, отдергивании руки при болевом раздражении. Сложные рефлексы представляют собой ряд последовательных реакций, где окончание одной реакции служит причиной возникновения другой. Такими сложными рефлекторными актами являются инстинкты, которые обеспечивают поведение человека и животных при меняющихся условиях окружающей среды.

Условный рефлекс это ответная реакция организма на какое-либо воздействие, с участием корыголовного мозга. Условные рефлексы являются индивидуальными реакциями, приобретенными в течение жизни. Они формируются при обязательном участии коры головного мозга. Условные рефлексы вырабатываются при сочетании раздражения любых рецепторов с какой-либо безусловно рефлекторной деятельностью. Условные рефлексы возникают и закрепляются при подкреплении или исчезают, если подкрепление отсутствует и необходимость в них исчезает. Механизм образования условного рефлекса заключается в том, что в коре головного мозга образуется временная связь между нейронами, возбужденными безусловными и условными сигналами.

Условные рефлексы расширяют взаимосвязи организма с внешней средой и обеспечивают целесообразное приспособление к меняющимся условиям. В условном рефлексе И. П. Павлов увидел высшую форму рефлекторной деятельности: реакцию не на непосредственный раздражитель, а на сигнал, предшествующий этому раздражению. Таким образом, условный рефлекс можно рассматривать как заблаговременную приспособительную реакцию, которая формируется условиями жизни. В естественных условиях безусловные рефлексы, с которыми рождается ребенок, в процессе жизни «обрастают» разнообразными условными рефлексами и фактически перестают существовать в чистом виде.

Лекция 4

Высшая нервная деятельность. Учение об условных рефлексах. Возрастные особенности условно – рефлекторной деятельности.

1. Понятие о ВНД.

2. Учение об условных рефлексах. Отличие условных рефлексов от безусловных.

3. Условия, необходимые для образования условного рефлекса.

4. Динамический стереотип

5. Торможение условных рефлексов.

6. Возрастные особенности условнорефлекторной деятельности.

Понятие о ВНД.

Кора больших полушарий и ближайшие подкорковые структуры являются высшим отделом ЦНС – субстратом осуществления сложных рефлекторных реакций, лежащих в основе высшей нервной деятельности.

Представление о рефлекторном характере деятельности высших отделов ЦНС впервые было выдвинуто И.М.Сеченовым.

И.П.Павлов развил рефлекторную теорию и создал учение о высшей нервной деятельности. Ему удалось открыть нервный механизм, обеспечивающий сложные формы реагирования человека и высших животных на воздействие внешней среды. Этим механизмом является условный рефлекс.

Деятельность коры больших полушарий и ближайших к ней подкорковых образований, которая обеспечивает индивидуальное приспособление организма к изменениям окружающей среды называется, высшая нервная деятельность. Она обеспечивает поведение человека и животных.

Низшая нервная деятельность – это работа нижних отделов ЦНС – спинного мозга и ствола мозга. Низшая нервная деятельность обеспечивает осуществление безусловных рефлексов и инстинктов.

ВНД реализуется за счет доминирующего влияния коры на все нижележащие структуры центральной нервной системы. Основными процессами, динамично сменяющими друг друга в ЦНС, являются процессы возбуждения и торможения.

2. Учение об условных рефлексах. Отличие условных рефлексов от безусловных.

Основной формой деятельности нервной системы является рефлекторная. Раздражители, действующие непосредственно на рецепторы, вызывают реакции, которые И.П.Павлов назвал безусловными рефлексами. Они обеспечивают взаимодействие организма с внешней средой, имеют адаптивное (приспособительное) значение. Однако только безусловные реакции не могут обеспечить длительного, прочного и совершенного существования организма в окружающей среде. Поэтому реакции, которые возникают не на сами раздражители, а на сигналы об их действии, были названы Павловым условными рефлексами. Таким образом, все рефлексы были разделены на две большие группы безусловные и условные. При попадании пищи в полость рта возникает безусловнорефлекторная реакция, которая выражается в отделении слюны. Но эта же реакция возникает, если непосредственного раздражителя в виде пищи нет, а на органы чувств действуют его сигналы: вид пищи, запах, обстановка.

Основные отличия условных рефлексов от безусловных

Безусловные рефлексы бывают:

1. Рефлексы новорожденных и детей ясельного возраста (1-2 года). Сосательный рефлекс, хватательный рефлекс (рефлекс Робинсона).

2. Пищевые (жевание, глотание, отделение слюня, желудочного сока и т.д.)

3. Оборонительные рефлексы (отдергивание руки от горячего предмета, кашель, чихание, мигание при попадании струи воздуха в глаз и др.)

3. Рефлексы, поддерживающие гомеостаз.

4. Ориентировочный рефлекс. Всякий новый и неожиданный раздражитель обращает на себя внимание человека. Рефлекс «Что такое?» играет важную роль в познании окружающего мира.

5. Статокинетические рефлексы, которые обеспечивают передвижение и равновесие тела в пространстве.

Инстинкт – это врожденная, строго постоянная, специфическая для каждого вида форма приспособительного поведения, которая побуждается основными биологическими потребностями организма и специфическими раздражителями внешней среды. Их характерной особенностью является цепной характер реакций.

1. Половой и родительский инстинкт.

2. Инстинкт самосохранения.

3. Игровой инстинкт.

Условные рефлексы – это рефлексы на будущие события. Биологическое значение условных рефлексов состоит в их предупредительной роли, они имеют для организма приспособительное значение, готовя организм к будущей полезной поведенческой деятельности и помогая ему избежать вредных воздействий, эффективно адаптироваться к окружающей природной и социальной среде. Условные рефлексы формируются благодаря пластичности нервной системы.

Условный рефлекс - это сложная многокомпонентная реакция, которая вырабатывается на базе безусловных рефлексов с использованием предшествующего индифферентного раздражителя. Например, в предстартовый период у спортсменов происходит перераспределение крови, усиление дыхания и кровообращения, и когда мышечная нагрузка начинается, организм уже к ней подготовлен.