СИГНАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ - система условных связей, ассоциаций, с помощью к-рых живые организмы взаимодействуют с окружающей средой.
Понятие «сигнальной системы» введено И. П. Павловым в 1932 г. для объяснения физиол. закономерностей работы головного мозга и является отражением системных принципов организации функционирования мозга, а также особенностей высшей нервной деятельности (см.), позволяющих организму обеспечить наилучшие соотношения со средой обитания.
С. с. играют огромную роль в жизни человека и животных. Принцип сигнализации реализуется уже на уровне простейших, и все дальнейшее усложнение и совершенствование приспособительных возможностей организмов в значительной мере определяется эволюцией С. с. В частности, возможность своевременного реагирования на сигнал, предваряющий действие биологически существенного фактора, равноценна решению вопроса о дальнейшем существовании, поскольку этот фактор может быть полезным или вредным для данного организма.
Сигналами жизненно важных явлений и предметов, удовлетворяющих ту или иную потребность организма, могут стать любые природные физ. или хим. агенты - звуки, запахи, зрительные образы и др. На их основе формируется так наз. первая сигнальная система, общая для всего животного мира, включая и человека.
Понятие «сигнальная система» - одно из центральных в учении И. П. Павлова об условных рефлексах (см.). И. П. Павлов, рассматривавший условные рефлексы как вид ассоциаций, полагал, что все поведение животного определяется уровнем организации в. н. д. Первый из них объединяет систему безусловных рефлексов (см.) - пищевых, оборонительных, половых и др., включая такие сложные их формы, как инстинкты (см.), влечения (см.) и др. В основе функционирования этих рефлексов лежат механизмы генетической памяти. Безусловные рефлексы - это способ приспособления организма к среде, но он ограничен жесткими рамками врожденных механизмов.
Второй уровень в. н. д. представлен системой сигнализации жизненно важных факторов сопутствующими или связанными с ними природными агентами. Сочетаясь с действием безусловных раздражителей, эти агенты по механизму условной, или временной, связи (стимул - подкрепление) становятся их сигналами. Совокупность таких условных связей и представляет собой С. с., к-рая у животных является единственной, а у человека - первой С. с. Она обеспечивает организму широкие приспособительные возможности к ориентации в окружающей среде.
Для человека значение первой С. с. полностью сохраняется. Но его эволюция, отличавшаяся такими качественно новыми категориями, как социальные отношения, потребовала развития различных форм общения. Сначала это были жесты, мимика, возгласы. Затем возгласы стали превращаться в слова, слитную речь. На основе способности к высшим формам обобщения, абстракции сформировалось мышление (см.), к-рое обогатилось знаниями, создало науку и искусство. Человек стал не только приспосабливаться к природе, но и приспосабливать природную среду для своих нужд.
Так сформировалась свойственная человеку вторая С. с., олицетворяющая обобщающую сигнализацию в виде речи (произносимой, слышимой), письма, рисования, жестов и др. (см. Речь). Слово, объединяя сигналы первой С. с., становится сигналом сигналов; словами же обозначаются действия, взаимоотношения разного рода.
Становление второй С. с. хорошо прослеживается в наблюдениях за развитием детей. В первые три года жизни формируется преимущественно первая С. с. и эмоциональная сфера. Способность к более высокой степени обобщения вырабатывается на 4-5-м году жизни, после чего вторая С. с. становится определяющей в последующей жизни человека.
Структурно-функциональное обеспечение С. с. отличается сложностью. Сигнал как физ. или хим. фактор воспринимается рецепторами (см.) - входными устройствами анализаторов (см.). В рецепторах происходит кодирование информации в форме последовательности нервных импульсов (см. Нервный импульс). Нервный код подвергается первичному анализу в передаточных реле (промежуточных центрах) сенсорного тракта и поступает в проекционные зоны коры головного мозга (см.). Предполагается, что там формируются соответствующие внешнему воздействию моносенсорные образы, а в ассоциативных полях, отличающихся наличием полисенсорных элементов, на основе конвергенции создаются полисенсорные ассоциации: слуховые и тактильные, обонятельно-вкусовые и др. Для сигнальной деятельности существенны такие ассоциации, в к-рых одна из составляющих сложного образа выступает в качестве предвестника, сигнала другой части, представляющей жизненно важный для организма фактор, напр, в комплексе «запах - пища» естественным сигналом выступает запах, воспринимаемый как предвестник пищи.
Другим важным звеном С. с. являются центры потребностей, возбуждение или торможение к-рых обусловливает действенность или недейственность данного сигнала, напр, запах пищи у сытого животного не вызовет пищевого рефлекса, поскольку гипоталамический «центр голода» окажется заторможенным.
Функциональные и органические поражения ц. н. с. вызывают различные нервные и психические заболевания. Нек-рые формы патологии имеют аналоги у животных, что позволило И. П. Павлову дать их физиол. анализ. Он подчеркивал значение типов высшей нервной деятельности (см.). У собак возбудимого типа быстрая смена возбуждения торможением, перенапряжение тормозного процесса легко вызывают невротические расстройства (см. Неврозы экспериментальные). Главными «поставщиками» неврозов И. П. Павлов назвал собак слабого тормозного типа, поскольку они не могут выносить ни напряженного возбуждения, ни напряженного торможения. При перенапряжении возбудительного процесса такие животные впадают в состояние, сходное с истерией. У людей, полагал И. П. Павлов, истерия (см.) характеризуется также нек-рым разобщением деятельности первой и второй С. с. Большую роль в этом играет развитие фазовых, гипнотических состояний, при к-рых часто сказывается влияние эмоционального «заряда» подкорки при концентрации нервных процессов в коре и чрезвычайной их «зафиксированности».
Предположения И. П. Павлова о нарушении правильного взаимодействия между первой и второй С. с. при нервно-психических заболеваниях получили дальнейшее развитие в работах А. Г. Иванова-Смоленского и других ученых. С этих позиций рассматривались причины возникновения таких заболеваний, как неврозы, психозы (см. Психические болезни), шизофрения (см.).
Следует отметить, что нарушение функции второй С. с. является очень сложной проблемой. При анализе заболеваний необходимо учитывать взаимодействие различных социальных факторов с патологическими; большое значение имеют психологические показатели, к-рые не всегда удается объяснить с позиций физиологии.
Методы исследования С. с. разнообразны. Это прежде всего классический метод условных рефлексов в различных его модификациях с параллельной регистрацией двигательных и вегетативных реакций. Широко используются электрофизиологические методы: электроэнцефалография (см.), электромиография (см.), микроэлектродный метод исследования (см.), позволяющие изучать активность отдельных нейронов и их популяций в сочетании с машинным математическим анализом данных (у человека нейрональная активность регистрируется только в клин, условиях с диагностической целью). Широко применяются также различные виды ассоциативного словесного эксперимента, запись электрической активности мышц, участвующих в акте речи. Наряду с этим используются данные, получаемые при изучении сенсорных и других систем, участвующих в интегративно-аналитической деятельности мозга.
Библиография: Иванов-Смоленский А. Г. Очерки экспериментального исследования высшей нервной деятельности человека, М., 1971; Кольцова М. М. Развитие сигнальных систем действительности у детей, Л., 1980, библиогр.; Кратин Ю. Г. Анализ сигналов мозгом, Л., 1977, библиогр.; Крушинский Л. В. Биологические основы рассудочной деятельности, М., 1977, библиогр.; Орбели Л. А. Вопросы высшей нервной деятельности, М.- «ii., 1949; Павлов И. П. Двадцатилетний опыт объективного изучения высшей нервной деятельности животных, М., 1973; Пенфилд В. и Робертс Л. Речь и мозговые механизмы, пер. с англ., Л., 1964, библиогр.; Сеченов И. М. Избранные произведения, т. 1, М., 1952; Фирсов Л. А. и Плотников В. IO. Голосовое поведение антропоидов, Л., 1981, библиогр.
Первая и вторая сигнальные системы – одна из них роднит нас с животными, другая отличает от них. Понятие о первой и второй сигнальных системах ввел известный академик Павлов.
Если к первой относятся разнообразные процессы, происходящие в мозге в ответ на раздражители среды, и она является чувственной основой для построения человеком субъективного мира, то ко второй относят все процессы, связанные с восприятием речевых, словесных сигналов. Таким образом, сигнальная система отвечает за восприятие и появление реакции на внешние стимулы, что позволяет человеку адаптироваться к среде и адекватно вести себя в зависимости от условий.
Развитие второй сигнальной системы сопряжено с трудом и ростом значения социума для человека. 1-я сигнальная система выполняет функцию по непосредственному отражению мира через сигналы от органов чувств, 2-я – через отвлеченные, общие понятия. В процессе чтения, разговора именно вторая система приводит к появлению ассоциаций со словами. Она является базисом для абстракций, а значит, и для .
Зависимость двух систем легко проследить на примере глухих детей. Без возможности слышать издаваемые звуки и подражать окружающим у них не развивается речь. Обе системы оказывают влияние и контролируют друг друга, вторая система способна управлять .
Левое и правое
Рубинштейн подчеркивает, что ко второй сигнальной системе следует относить образования в мозге, которые активируются в ответ на речевые сигналы. Нельзя называть её языком, речью или мышлением, но правильно понимать её как принцип деятельности коры головного мозга. Невозможно сказать, в какой именно области мозга она «обитает», задействованы все структуры. Но мы можем выделить наиболее связанные с ней области:
- Центр речи Брока (повреждение приводит к отсутствию устной речи).
- Центр Вернике (поражение этой области сказывается на возможностях понимания смысла).
- Оптический центр (повреждения здесь ведут к деградации восприятия написанного).
Перечисленные центры сосредоточены в левом полушарии, что, по-видимому, связано с праворукостью. Нередко левое полушарие называется отвечающим за вторую сигнальную систему. Если оказывается влияние на работу левого полушария, то, как правило, возникают проблемы с обработкой речи, произнесением слов, пониманием текстов, решением головоломок, а первая сигнальная система никак не страдает.
Наоборот, при угнетении правого полушария эмоциональная сторона музыки, звуки, вид предметов нарушаются, а все мыслительные и речевые функции остаются в норме. Разделение по полушариям подтверждается также тестами на обращения к людям в разных формах (словесной или неречевой).
Социализация
Речевая функция приобретается через обучение. У ребенка не выработается способность говорить, если он будет лишен общения. Слово становится раздражителем уже в первый год жизни, а именно во второе полугодие.
Начало второго года знаменует собой переход слова с второстепенных ролей на главные. Оно становится самостоятельным и ведущим раздражителем. Важным фактором прихода к этому результату является изменение декораций и условий при неизменности слова во время обучения ребенка.
Постепенно слова, оставаясь связанными с комплексами явлений, превращаются из звуковых раздражителей в речевые сигналы. Физиология объясняет это активностью разных очагов в мозге. Возбуждение, связанное с раздражителем–предметом, становится синхронизировано с возбуждением от слова. Так рождается единая сетка, включающая обе области.
Только ко времени поступления в начальную школу у ребенка ведущей становится система, отвечающая за речевые рефлексы, но и первая не теряет полностью влияния. Для выработки эффективных паттернов поведения полезно сочетать слова и действия по активизации первой системы.
Особенности реакций
1. Если на какое-то слово у человека выработался условный рефлекс, то на слова, сходные с ним по смыслу, также будет происходить рефлекторная реакция.
2. Быстрое формирование и перестройка. Для создания/отмены/изменения стимульно-реактивной связки требуется множество повторений для первой; чтобы связать слова и объект – или, точнее, смысл и объект, – нужны секунды.
3. Вторая и первая отображаются друг в друге. Если уже создано рефлекторное действие на звук звонка, то слово «звонок», написанное или произнесенное, вызовет ту же реакцию. Таким образом, все, что относится у человека непосредственно к первой, будет связано и со второй посредством слова, так как сигнал запечатлевается еще и словесно. То же самое происходит, когда реакция выработана непосредственно на слово – она повторяется на относящихся к нему явлениях.
5. Рефлексы второй системы подвержены внешнему воздействию и более склонны к высокой утомляемости, что объясняется их молодостью. У школьников яркий двигательный рефлекс на звонок сохранялся на протяжении всего дня, а на слово «звонок» реакция снижалась к концу дня. Примерами высокой чувствительности являются состояния алкогольного опьянения: сначала начинаются проблемы с разумными суждениями, и только затем рефлексы первой системы дают сбой.
Типология
Когда интенсивнее и чаще работает первая – человека относят к художественному типу, когда вторая – к мыслительному. Краткое описание двух крайностей:
- Художественный тип конкретен. Его притягивает все яркое, образное, наполненное звуками и красками. Художники не могут обойтись без запахов и прикосновений.
- Мыслительный тип отличается склонностью к абстракциям, аналитике. Яркие картины словно ускользают от взора мыслителя, он все представляет в виде обобщений, словесных определений.
Первая сигнальная система, как уже было сказано, отвечает за ту часть отраженной действительности, которая воспринимается органами чувств. Вторая сигнальная система обеспечивает наполнение смыслом. Ни первая, ни вторая не являются обособленными, что легко заметить при изучении рефлексов последней.
У человека превалирует именно вторая в силу особенностей его жизни (социум, культура). При этом благодаря взаимовлиянию первой и второй систем возможно производить более качественное научение, используя слова и подкрепление. Автор: Екатерина Волкова
ОСОБЕННОСТИ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА.
Различают первую и вторую сигнальные системы.
Первая сигнальная система имеется у человека и животных. Деятельность этой системы проявляется в условных рефлексах, формирующихся на любые раздражения внешней среды (свет, звук, механическое раздражение и др.), за исключением слова. У человека, живущего в определенных социальных условиях, первая сигнальная система имеет социальную окраску.
Условные рефлексы первой сигнальной системы образуются в результате деятельности клеток коры большого мозга, кроме лобной области и области мозгового отдела речедвигательного анализатора. Первая сигнальная система у животных и человека обеспечивает предметное конкретное мышление.
Вторая сигнальная система, возникла и развилась в результате трудовой деятельности человека и появления речи. Труд и речь способствовали развитию рук, головного мозга и органов чувств.
Деятельность второй сигнальной системы проявляется в речевых условных рефлексах. Мы можем в данный момент не видеть какой-то предмет, но достаточно его словесного обозначения, чтобы мы ясно себе его представили. Вторая сигнальная система обеспечивает абстрактное мышление в виде понятий, суждений, умозаключений.
Речевые рефлексы второй сигнальной системы формируются благодаря активности нейронов лобных областей и области речедвигательного анализатора. Периферический отдел этого анализатора представлен рецепторами, которые расположены в словопроизносящих органах (рецепторы гортани, мягкого неба, языка и др.). От рецепторов импульсы поступают по соответствующим афферентным путям в мозговой отдел речедвигательного анализатора, представляющий собой сложную структуру, которая включает несколько зон коры головного мозга. Функция речедвигательного анализатора особенно тесно связана с деятельностью двигательного, зрительного и звукового анализаторов. Речевые рефлексы, как и обычные условные рефлексы, подчиняются одним и тем же законам. Однако слово отличается от раздражителей первой сигнальной системы тем, что оно является многообъемлющим. Вовремя сказанное доброе слово способствует хорошему настроению, повышает трудоспособность, но словом можно тяжело ранить человека. Особенно это относится к отношениям между больными людьми и медицинскими работниками. Неосторожно произнесенное слово в присутствии больного по поводу его заболевания может значительно ухудшить его состояние.
Животные и человек рождаются только с безусловными рефлексами. В процессе роста и развития происходит формирование условнорефлекторных связей первой сигнальной системы, единственной у животных. У человека в дальнейшем на базе первой сигнальной системы постепенно формируются связи второй сигнальной системы, когда ребенок начинает говорить и познавать окружающую действительность.
Вторая сигнальная система является высшим регулятором различных форм поведения человека в окружающей его природной и социальной среде.
Однако вторая сигнальная система правильно отражает внешний объективный мир только в том случае, если постоянно сохраняется ее согласованное взаимодействие с первой сигнальной системой.
1.1.Первая сигнальная система 3
1.2. Вторая сигнальная система 4
1.3Взаимодействие первой и второй сигнальной системы 7
Список литературы 10
1. Сигнальная деятельность мозга
Условнорефлекторную деятельность коры больших полушарий Павлов назвал сигнальной деятельностью мозга, так как раздражители внешней среды дают организму сигналы о том, что имеет для него значение в окружающем мире. Поступающие в мозг сигналы, которые вызываются предметами и явлениями, действующими на органы чувств (в результате чего возникают ощущения, восприятия, представления), Павлов назвал первой сигнальной системой; она имеется у человека и у животных. Но у человека произошла, как пишет Павлов, чрезвычайная прибавка к механизмам нервной деятельности в процессе трудовой деятельности и социальной жизни. Эта прибавка - человеческая речь, она и является по теории Павлова второй сигнальной системой – словесной.
Согласно точки зрения Павлова, регуляция отношений организма со средой осуществляется у высших животных, включая человека, посредством двух взаимосвязанных инстанций головного мозга: в подкорке сосредоточен нервный аппарат безусловных рефлексов, вызываемых немногими безусловными (действующими с рождения) внешними раздражителями; этот аппарат, составляющий первую инстанцию, обеспечивает ограниченную ориентировку в среде и слабое приспособление. Вторая инстанция образуется большими полушариями, в которых сосредоточен нервный аппарат условных рефлексов, обеспечивающий сигнализацию немногих безусловных раздражителей бесчисленным количеством других раздражителей, анализируемых и синтезируемых; этот аппарат резко расширяет возможности ориентировки организма и повышает его приспособительность.
2. Первая сигнальная система
В первой сигнальной системе все формы поведения, включая способы и средства взаимного общения, базируются исключительно на непосредственном восприятии действительности и реакции на натуральные раздражители. Первая сигнальная система обеспечивает формы конкретно-чувственного отражения. При этом вначале в организме формируется ощущение отдельных свойств, предметов, явлений, воспринимаемых соответствующими рецепторными образованиями. На следующем этапе нервные механизмы ощущений усложняются, на их основе возникают другие, более сложные формы отражения - восприятия. И только с возникновением и развитием второй сигнальной системы появляется возможность осуществления абстрактной формы отражения - образование понятий, представлений.
В отличие от условных рефлексов животных, отражающих окружающую действительность с помощью конкретных слуховых, зрительных и других сенсорных сигналов, раздражители второй сигнальной системы отражают окружающую действительность с помощью обобщающих, абстрагирующих понятий, выражаемых словами. В то время как животные оперируют лишь образами, формируемыми на основе непосредственно воспринимаемых сигнальных раздражителей, человек с его развитой второй сигнальной системой оперирует не только образами, но и связанными с ними мыслями, осмысленными образами, содержащими семантическую (смысловую) информацию. Раздражители второй сигнальной системы в значительной степени опосредованы мыслительной деятельностью человека.
Первая сигнальная система - это зрительные, слуховые и другие чувственные сигналы, из которых строятся образы внешнего мира. Восприятие непосредственных сигналов предметов и явлений окружающего мира и сигналов из внутренней среды организма, приходящих от зрительных, слуховых, тактильных и других рецепторов, составляет первую сигнальную систему, которая имеется у животных и человека.
Первая сигнальная система, система условнорефлекторных связей, формирующихся в коре головного мозга животных и человека при воздействии на рецепторы раздражений, исходящих из внешней и внутренней среды. Она основа непосредственного отражения действительности в форме ощущений и восприятий.
Термин первая сигнальная система введён в 1932 И. П. Павловым при исследовании физиологического механизма речи. По Павлову, для животного действительность сигнализируется главным образом раздражениями (и следами их в больших полушариях), которые воспринимаются непосредственно клетками зрительных, слуховых и других рецепторов организма. «Это то, что и мы имеем в себе как впечатления, ощущения и представления от окружающей внешней среды, как общеприродной, так и от нашей социальной, исключая слово, слышимое и видимое. Это - первая сигнальная система действительности, общая у нас с животными».
Первая сигнальная система обеспечивает формы конкретно-чувственного отражения. При этом вначале в организме формируется ощущение отдельных свойств, предметов, явлений, воспринимаемых соответствующими рецепторными образованиями. На следующем этапе нервные механизмы ощущений усложняются, на их основе возникают другие, более сложные формы отражения - восприятия. И только с возникновением и развитием второй сигнальной системы появляется возможность осуществления абстрактной формы отражения - образование понятий, представлений.
Первая и вторая сигнальные системы
И.П. Павлов рассматривал поведение человека как высшую нервную деятельность, где общим для животных и человека являются анализ и синтез непосредственных сигналов окружающей среды, составляющих первую сигнальную систему действительности. По этому поводу Павлов писал: «Для животного действительность сигнализируется почти исключительно только раздражениями и следами их в больших полушариях, непосредственно приходящими в специальные клетки зрительных, слуховых и других рецепторов организма. Это то, что и мы имеем в себе как впечатления, ощущения и представления от окружающей внешней среды как общеприродной, так и от нашей социальной, исключая слово, слышимое и видимое. Это – первая сигнальная система действительности, общая у нас с животными».
В результате трудовой деятельности, общественных и семейных отношений у человека развилась новая форма передачи информации. Человек стал воспринимать словесную информацию через понимание значения слов, произносимых им самим или окружающими, видимых – написанных или напечатанных. Это привело к появлению второй сигнальной системы, свойственной исключительно человеку. Она значительно расширила и качественно изменила высшую нервную деятельность человека, так как внесла новый принцип в работу больших полушарий головного мозга (взаимосвязь коры с подкорковыми образованиями). По этому поводу Павлов писал: «Если наши ощущения и представления, относящиеся к окружающему миру, есть для нас первые сигналы действительности, конкретные сигналы, то речь, специально прежде всего кинестезические раздражения, идущие в кору от речевых органов, есть вторые сигналы, сигналы сигналов. Они представляют собой отвлечение от действительности и допускают обобщение, что и составляет... специально человеческое мышление, и науку – орудие высшей ориентировки человека в окружающем мире и в себе самом».
Вторая сигнальная система является результатом социальности человека как вида. Однако следует помнить, что вторая сигнальная система находится в зависимости от первой сигнальной системы. Дети, родившиеся глухими, издают такие же звуки, как и нормальные, но, не подкрепляя издаваемые сигналы через слуховые анализаторы и не имея возможности подражать голосу окружающих, они становятся немыми.
Известно, что без общения с людьми вторая сигнальная система (особенно речь) не развивается. Так, дети, унесенные дикими животными и жившие в зверином логове (синдром Маугли), не понимали человеческой речи, не умели говорить и утратили способность научиться разговаривать. Кроме того, известно, что молодые люди, попавшие в изоляцию на десятки лет, без общения с другими людьми забывают разговорную речь.
Физиологический механизм поведения человека является результатом сложного взаимодействия обеих сигнальных систем с подкорковыми образованиями больших полушарий. Павлов считал вторую сигнальную систему «высшим регулятором человеческого поведения», преобладающим над первой сигнальной системой. Но и последняя в известной степени контролирует деятельность второй сигнальной системы. Это позволяет человеку управлять своими безусловными рефлексами, сдерживать значительную часть инстинктивных проявлений организма и эмоций. Человек может сознательно подавлять оборонительные (даже в ответ на болевые раздражения), пищевые и половые рефлексы. В то же время подкорковые образования и ядра мозгового ствола, особенно ретикулярная формация, являются источниками (генераторами) импульсов, поддерживающих в норме мозговой тонус.
