Тренировочные задачи

Высшая нервная деятельность

582. На движущемся конвейере лежат одинаковые детали – металлические шарики. Некоторые из них имеют отклонения от стандарта (при этом меняется отражающая способность поверхности) и поэтому подлежат браковке. Одна из фирм использовала в качестве контролеров голубей. Голуби клевали бракованные детали, которые падали после этого в специальные ящики. Нормальные шарики птицы не трогали. Эффективность браковки оказалась очень высокой. Почему были выбраны именно голуби и в чем состояло их обучение?

Решение. Голуби обладают очень острым зрением и поэтому легко различают шарики, поверхность которых блестит по-разному. Понятно, что для обучения был использован метод условных рефлексов. Как заставить голубя клевать «плохие» шарики? Вырабатывают дифференцировочное торможение. Клевание «плохих» шариков подкрепляют пищей (зерно), а клевание «хороших»-нет. После периода обучения голубя ставят перед конвейерной лентой и он уверенно клюет только «плохие» шарики, получая пищевое подкрепление.

583. На опыты по изучению условных рефлексов привели двух собак. Перед началом эксперимента одна из них выпила большое количество воды. Затем началось исследование. Вначале у обеих собак условные рефлексы протекали нормально. Но через некоторое время у собаки, пившей воду, условные рефлексы исчезли. Никаких случайных внешних воздействий отмечено не было. В чем причина торможения условных рефлексов?

Решение. Конечно, применяем правило АРР-ВС. Вариант 2-1, поскольку на одну и ту же систему «УР» действуют разные факторы – питье воды и отсутствие питья. Как можно связать это с торможением условных рефлексов? Так как внутреннее торможение в опыте не вызывали, могло проявиться только внешнее торможение. Оно вызывается или действием факторов внешней среды или эндогенными факторами. Внешних воздействий по условию не было. Значит, тормозящий фактор возник в самом организме и, очевидно, был связан с питьем большого количества воды, что привело к переполнению мочевого пузыря. На практике так, действительно, иногда бывает.

584. Как известно, УР можно выработать на действие практически любого индифферентного раздражителя. Причем у нормальных животных рефлекс вырабатывается весьма быстро. Но однажды в павловских лабораториях никак не удавалось образовать у одной собаки УР но определенный раздражитель – бульканье воды. На все же другие раздражители условные рефлексы вырабатывались нормально. Попытайтесь объяснить этот необычный результат.

Решение. Правило АРР-ВС. Вариант 2-1. Система «любой раздражитель» позволяет выработать УР у системы «данная собака», а система «бульканье воды» не позволяет. Следовательно, в узле пересечения находится элемент «особые свойства бульканья воды по отношению к данной собаке». Очевидно, именно для данной собаки бульканье являлось не индифферентным раздражителем, а приобрело свойства условного тормоза. Оставалось выяснить особенности биографии собаки. Оказалось, что она долгое время жила на кухне при столовой. Там постоянно кипели котлы, в которых булькала вода. Но бедную собаку никогда при этом не кормили, хотя кругом было много пищи. В результате бульканье превратилось в условный тормоз – отрицательный сигнал (кормить все равно не будут). Как видим, и для собак сбор анамнеза иногда имеет большое значение.

585. У одной собаки при виде спринцовки начинается усиленное слюноотделение. Другая собака при включении звонка многократно сгибает заднюю лапу. Что общего в этих УР?

Решение. Условные рефлексы можно классифицировать по разным признакам. Например, оба этих рефлекса являются экстероцептивными. А можно исходить из их биологического значения. Очевидно, спринцовку использовали для вливания кислоты или другого раздражающего вещества, после чего выработался защитный слюноотделительный УР. А сгибательный рефлекс тоже типичная оборонительная реакция – отдергивание конечности от действующего раздражителя. Значит, звонок был условным раздражителем, после которого следовало болевое подкрепление. Таким образом оба УР – оборонительные.

586. Рефлекторная реакция направлена на достижение конечного положительного результата. В это понятие входит и исключение действия вредоносного агента. В связи с эти многие авторы критикуют методику выработки условного оборонительного двигательного рефлекса у собак. Об этой методике говорилось в предыдущей задаче. Действительно, после включения условного раздражителя (звонок свет, свисток и т. д.) собака сгибает лапу, заранее защищаясь от болевого воздействия. Но чтобы УР не угасал, наносят удар током в уже поднятую лапу. В результате реакция утрачивает приспособительное значение. У некоторых животных это может привести к нервному срыву. Предложите усовершенствование методики.

Решение. Правило АСФ. Все очень просто. Если собака поднимает лапу, болевого раздражения быть не должно. Но в таком случае УР постепенно угаснет. Как же тогда быть? Нужно преобразовать элемент «поднимание лапы» в элемент «поднимание лапы до определенного уровня». Тогда все будет в порядке. Если УР начнет угасать, животное станет поднимать лапу не так высоко, как обычно. При этом будет автоматически включаться удар током. В такой модификации опыта УР сохранит свое приспособительное значение и в то же время не будет угасать.

587. Известно, что сила (биологическая значимость) условного раздражителя не должна превышать таковую безусловного раздражителя. В противном случае УР выработать не удается. Действительно, сигнал о чем-то предстоящем не может быть важнее, чем то, о чем он сообщает. Поэтому считалось невозможным выработать пищевой УР на очень сильное болевое раздражение. Однако, в лаборатории Павлова в знаменитых опытах Ерофеевой удалось образовать такой УР. При действии сильного тока, собака, которой сначала давала на это сильнейшую оборонительную реакцию (кричала, порывалась убежать) теперь облизывалась, выделяла слюну и виляла хвостом. Как удалось добиться этого?

Решение. Снова применим вездесущее правило АРР-ВС. Как и в большинстве других задач, оно обратное. Известно различие в результатах, нужно найти причину этого. Очевидно, все дело в свойствах элемента «болевое воздействие». Вначале он вызывал оборонительную реакцию, потому что был биологически сильнее, чем пищевое подкрепление. А потом стал вызывать пищевую реакцию. Почему? Если возможность выработки УР определяется соотношением биологической значимости условного и безусловного раздражителей, значит, нужно изменить это соотношение. Поскольку условный раздражитель – электрический ток и так достаточно силен, значит, нужно повысить биологическую значимость пищевого подкрепления. Для этого собаку заставили постоянно голодать, а пищу давали только после болевого воздействия. В конце концов, голод победил. Сильный электрический ток постепенно превратился в сигнал получения пищи и соответственно стал вызывать пищевую условнорефлекторную реакцию. Очевидцы рассказывали, что, когда известный английский физиолог Шеррингтон увидел эти опыты, он был настолько потрясен, что воскликнул «теперь я понимаю христианских мучеников, которые с пением псалмов всходили на костер»! Надо в то же время подчеркнуть, что при чрезмерном усилении болевого воздействия, когда оно достигает надкостницы, выработать УР невозможно ни при каких условиях. Это дает еще одно подтверждение важнейшего принципа работы организма – он всегда оценивает, какой из массы падающих на него раздражителей является в данных условиях наиболее биологически важным.

588. Как доказать в эксперименте на животном, используя чисто физиологический метод, что данный орган, например кишечник, имеет афферентное представительство в коре?

Решение. Здесь нам необходимо правило АСС. Построим интересующую нас систему (рис. 10.2).

Из нее следует, что нужно раздражать рецепторы кишечника и пытаться обнаружить ответную реакцию в нейронах коры. Однако сделать это очень сложно, ибо неизвестно, какие именно нейроны связаны с соответствующим органом. Кроме того, придется ставить острый опыт, использовать сложную аппаратуру и т. д. Проще пойти другим путем, как это было сделано в лабораториях К. М. Быкова в сороковых годах. Вызовем реакцию, в которой заведомо должна участвовать КБП, но так, чтобы установить это можно было более простым путем. Для этого попытаемся выработать соответствующий интероцептивный УР. В случае удачи задача будет решена.

Построим системы «рецепторы кишечника» и «КБП» и постараемся объединить их. Например, будем орошать отрезок кишки теплой водой или раздувать в нем резиновый баллончик и подкреплять это каким-либо безусловным раздражителем, допустим, болевым воздействием на лапу. Если после ряда таких повторных сочетаний в ответ на раздувание баллончика в кишке собака станет отдергивать лапу, значит, мы достигли поставленной цели и интероцептивный условный рефлекс выработался. А это в свою очередь свидетельствует о том, что импульсы от рецепторов кишки поступали в КБП, где и образовалась временная связь. Задача решена.

589. Начиная первые опыты по изучению УР, И. П. Павлов построил специальные «башни молчания», в которых находились экспериментальные камеры с абсолютной звукоизоляцией. Однако впоследствии оказалось, что в таких камерах собаки засыпают. Особенно быстро это происходило с собаками – сангвиниками. В чем состоит причина такой, казалось бы неожиданной реакции?

Решение. Правило АРР-ВС. В узлах пересечения различия в элементе «звукоизоляция». Или более широко – «внешние воздействия». В обычных условиях эти воздействия есть, а в «башне молчания»-нет. Известно, что резкое ограничение афферентных импульсов значительно снижает тонус КБП. Особенно чувствительны к этому сангвиники,

которым для поддержания свойственного им деятельного состояния необходим постоянный приток информации.

590. Скорость выработки УР является одним из показателей силы процесса возбуждения. Существует методика выработки речедвигательных УР у человека. Испытуемый должен нажимать на рычаг, кнопку и т. п. Вначале включается условный раздражитель (звонок, лампочка и т. д.) затем дается речевое подкрепление – «нажмите». После нескольких сочетаний испытуемый начинает нажимать на рычаг сразу после включения условного раздражителя, не дожидаясь команды «нажмите». Это говорит о том, что УР образовался.

Однако некоторые испытуемые доже после нескольких десятков сочетаний не нажимают на рычаг, пока не Получат словесный приказ. Со здоровьем у них все в порядке. Может быть, у них сильно ослаблен процесс возбуждения? Или все-таки есть другая причина?

Решение. Если сказать Вам, к какой, профессиональной группе относятся такие испытуемые, то ответ сразу станет ясен. Но попробуем найти его по правилам. У двух испытуемых по-разному вырабатывается речедвигательный УР. У одного нормально, а у второго он почему-то все время тормозится. Так как со здоровьем у него все в порядке, то дело, очевидно, в условиях жизни. У Вас уже накоплен большой опыт, и Вы, наверно, вспомните задачу 584 с бульканьем воды. Собака привыкла к тому, что бульканье никогда не сопровождалось кормлением, а наш испытуемый, очевидно, приучен к тому, что надо реагировать только на словесный приказ. Подобное торможение со стороны второй сигнальной системы, которое не позволяет выработать речедвигательный УР, часто встречалось у солдат, привыкших к четкому и строгому выполнению словесных приказов. Некоторые из них после завершения опытов сами признавались в этом.

591. Невротическим расстройствам при прочих равных условиях более подвержены меланхолики и холерики. Можно ли говорить о более низкой социальной ценности людей с такими типами ВНД?

Решение. Нет, ни в коем случае. Точно так же как группа крови ни в коей мере не определяет социальную ценность и потенциальные возможности человека, но в какой-то степени связана с его биологическими особенностями, например, большей или меньшей предрасположенностью к тем или иным заболеваниям, так и тип ВНД может влиять на большую или меньшую уязвимость организма по отношению к стрессовым воздействиям. Однако это не мешает обладателям резко отличающихся типов ВНД добиваться высоких результатов в профессиональной деятельности и соответственно занимать столь же высокие посты.

592. Рабочий с большим стажем в ходе своей производственной деятельности выполняет стандартные операции. Через каждые час работы делается перерыв на 10 минут для отдыха. Ведется хронометраж операций. Получены такие данные (указано время выполнения одной и той же операции в секундах за несколько минут перед отдыхом и сразу же после отдыха).

До отдыха 16, 15, 15, 16, 14, 15, 16, 16, 16, 15, 15, 16, 17, 15, 16.

После отдыха 21, 19, 18, 18, 19, 20, 17, 18, 18, 17, 18, 17, 15, 17, 16.

Чем можно объяснить парадоксальный эффект – в первые минуты после отдыха показатели оказываются не лучше, а хуже, чем до отдыха?

Решение. В узле пересечения элемент «отдых». Во время него не только восстанавливается затраченная энергия, но и ослабляется динамический стереотип, складывающийся во время выполнения операций. Он позволяет в высокой степени автоматизировать выполняемые действия. После отдыха каждый раз требуется некоторое время на «врабатывание», т. е., восстановление закрепляющегося во время работы определенного ритма движении и их последовательности.

593. Одной из важнейших врожденных поведенческих реакций является импринтинг или запечатлевание. Только что появившийся на свет детеныш начинает неотступно следовать за первым увиденным им объектом. В естественных условиях таковым является мать. Но в эксперименте ее можно заменить мячом, заводной игрушкой, человеком, собакой и т. п. ив результате цыпленок, гусенок, детеныши многих копытных животных будут следовать за этим предметом как за родной мамой. В чем же тогда биологический смысл импринтинга? Не лучше ли было природе снабдить новорожденных точным портретом истинной матери? И, кок говорится, везде был бы порядок.

Решение. Если бы в живой природе не существовало столь важное явление как изменчивость, то такой портрет, действительно, был бы полезен. Но представим себе, что произошла какая-то биологически выгодная мутация и появились животные с новым признаком. После этого детеныши таких, матерей самым трагическим образом перестанут их узнавать, так как в портрете нового признака нет. А вот движение – признак неизменный. Поэтому природа выбрала более надежный путь – кто движется перед тобой сразу после твоего появления на свет – тот и есть твоя мама.

594. В джунглях Новой Гвинеи среди туземцев, находящихся на очень низкой стадии развития, свирепствовала болезнь «куру-куру» или «смеющаяся смерть». Она приводила к неминуемой смерти, перед которой наступали судороги мимических мышц и на лице умирающего застывала маска смеха. Очень важная деталь состояла в там, что болезнь поражала только женщин и детей. В конце концов, причина была раскрыта. Но, если воспользоваться правилом АРР-ВС, то можно было бы прийти к нужному результату быстрей, чем это произошло в действительности. Попробуйте сделать это. Поскольку Вы не знаете одного обычая этих племен, то получить окончательный ответ не сможете. Ваша задача в другом – с формулируйте вопрос, ответ на который и позволит установить причину болезни.

Решение. Вопрос этот очевиден – почему не болеют мужчины? Поскольку болезнь поражала не только женщин, но и детей, то, очевидно, что решающую роль играют не половые различия. Значит, нужно искать причину в чем-то другом. Например, особенности питания, образа жизни, обрядов, и т. п. В конце концов, причина была установлена. Ею оказался особый вирус, поселявшийся исключительно в мозге. Но при чем здесь мужчины и женщины с детьми? Выше уже говорилось, что племена, которые поражала болезнь, находились на очень низком уровне развития. В частности, у них существовал малоприятный обычай – поедать мозг умерших. Очевидно, считалось, что при этом передадутся какие-то хорошие свойства покойника. Но совершать этот обряд разрешалось только женщинам и детям. Остальное понятно.

595. Фехтовальщик или боксер – левши при прочих равных условиях отвечают на выпад противника на доли секунды быстрее, чем правши. Почему?

Решение. Это очень симпатичная задача, в которой, во-первых, четко видна физиологическая сущность и механизм ее реализации, а во-вторых, лишний раз можно убедиться в эффективности системного подхода. Попробуйте решить задачу старым, но все еще очень живучим методом перебора вариантов. Если удастся, отметьте, сколько на это ушло времени. А теперь применим системный подход. Используем правило АРР-ВС. Вариант 2-1. Две системы «правша» и «левша» по-разному реагируют на систему «противник». Точнее на элемент «выпад» этой системы. Итак; почему левша реагирует быстрее? В узлах пересечения со стороны противника – элемент «выпад», со стороны нашего спортсмена элемент «ответная реакция». Поскольку речь идет, скажем, не о блондинах и брюнетах, а о правшах и левшах, то, очевидно, анализировать нужно различия между левым и правым полушариями. Но чтобы сразу выйти на путь, ведущий к цели, предварительно применим правило АСФ и построим систему «ответная реакция».

Прежде всего нужно воспринять и оценить процесс перемещения в пространстве шпаги или руки противника. Пространственный анализ – это функция правого полушария. Поэтому элемент «увидел и оценил» будет протекать одинаково и у правши, и у левши. А где же разница? Пойдем по нашей системе дальше. После элемента «увидел и оценил» начинает работать элемент «ответил». Ответ состоит во встречном выпаде. Но правша отвечает правой рукой, а левша – левой. Для ответа правши возбуждение должно из правого полушария через мозолистое тело перейти в левое полушарие и вызвать ответный выпад правой рукой. А у левши все происходит в пределах одного и того же правого полушария, которое управляет движениями левой руки. Вот в чем дело! Правша теряет то время, которое необходимо для перехода возбуждения из правого полушария через мозолистое тело в левое полушарие.

596. В каких случаях сновидения могут иметь диагностическое значение?

Решение. Как известно, система «сновидение» состоит из совершенно случайных элементов. Каждый раз снится что-то другое. Какой же элемент сновидений должен привлечь наше внимание с чисто медицинской точки зрения? Такой, который начинает повторяться. Да еще достаточно часто. Например, то собака укусила за колено, то упал на асфальте и ушиб колено, то играл в футбол и получил удар по колену и т. п.

С чем может быть связана причина таких повторяющихся сновидений? В данном случае наиболее вероятная возможность – это начавшийся патологический процесс в коленном суставе. Пока что этот процесс выражен еще слабо и импульсация от очага поражения в бодрствующем состоянии подавляется другими раздражениями. Но во время сна эти тормозящие влияния снимаются и очаг дает о себе знать.

Задачи для самоконтроля

597. Некоторые люди при подготовке доклада, лекции, публичного выступления предпочитают проговаривать текст вслух. Другие произносят текст про себя, но при этом ходят по комнате. Чем можно объяснить такие различия в поведении с физиологических позиций?

598. Если человек должен войти в комнату, где, как ему заранее известно, находится злая собака, то сразу же после открывания двери он предпримет какое-то действие в зависимости от поведения собаки. Но, если вместо ожидаемой собаки в комнате окажется компания попугаев или большая свинья, то наш испытуемый, пусть на небольшое время, но «замрет», хотя ничего страшного нет. Почему? При поиске ответа вспомните о функциональной системе поведенческого акта по П. К. Анохину.

599. В литературе описан больной, который, испытывая гнев при разговоре с кем-либо, замахивался на собеседника одной рукой и тут же, чтобы удержать эту руку от удара, хватал ее другой рукой. Какая структура в головном мозге этого больного была поражена патологическим процессом?

600. Серотонинэргичные нейроны голубого пятна в заднем мозгу могут оказывать тормозящее влияние на РФСМ. Как изменяется это взаимодействие при переходе человека от сна к бодрствованию?

601. Известно явление активного, отдыха, установленное еще Сеченовым И. М. по отношению к мышечной работе. Справедлива ли эта закономерность и для умственной деятельности?

602. Один из способов борьбы с алкоголизмом в свое время состоял в выработке соответствующего УР. В чем заключалась сущность этого УР?

603. Если кошке протянуть палец, она обнюхает его. Этот опыт можно повторить несколько раз, пока кошка перестанет обращать внимание на Ваши манипуляции. У собак такое «исчезновение интереса» обычно наступает быстрее. У кого из животных в данном опыте сильнее выражены нисходящие корковые влияния?

604. В любом виде спортивных эстафет спортсмен имеет право начать прохождение своего этапа только после того как участник предыдущего этапа передаст ему эстафету. В беге – это эстафетная палочка, в плавании – касание рукой стенки бассейна. Иногда пловец, стоящий на стартовой тумбочке, не выдерживает и прыгает в воду до того как его товарищ по команде успел коснуться стенки. Какой вид условного торможения ослаблен у такого пловца?

605. Как доказать в эксперименте на животном, что данный орган, например, почка, может управляться сигналами, поступающими из КБП?

606. Для проверки предположения о наличии у данного вида животных цветного зрения ставили следующий эксперимент. Вырабатывали УР на свет зеленой лампы мощностью 100 ватт и диффереицировку на свет красной лампы мощностью 150 ватт. Дифференцировку выработать удалось. Подтверждает ли этот результат гипотезу о наличии у данного животного цветного зрения?

607. Можно ли при помощи метода УР установить, что человек симулирует глухоту?

608. В лаборатории был установлен такой вроде бы странный факт. Изучали влияние высокой температуры среды на угашение оборонительного УР у собак. Для этого проводили несколько опытов, в которых вызывали УР при обычной температуре. В одном из ряда таких опытов производили угашение УР путем неподкрепления условного раздражителя безусловным. Отмечали, через какое время УР после неподкрепления полностью угасал. Контрольные опыты ставили в каждом эксперименте при высокой температуре среды. В нем также производили угашение УР путем неподкрепления. Затем повторяли опыты при обычной температуре и т. д.

Необычный результат заключался в том, что если в обычных условиях угашение происходило, как это известно, волнообразно с постепенным и достаточно медленным исчезновением УР, то при высокой температуре обнаружилось нечто непонятное. Начиная с третьего – четвертого опыта после первого же неподкрепления УР исчезал и не появлялся ни разу до конца данного эксперимента. Исследователям довольно быстро удалось установить причину очередной «собачьей хитрости». Попробуйте и Вы сделать это. Предварительно еще раз внимательно прочитайте условие.

609. А вот еще один пример из практики. У собаки выработали слюноотделительный УР на свет лампы. Пищевое подкрепление производили через 30 секунд после включения лампы. Пища (мясо-сухарный порошок) находилась в чашках, установленных на вращающемся круге. Через 30 секунд после включения лампы срабатывал поворотный механизм и круг начинал вращаться пока в специальном окошке не появлялась очередная чашка с пищей. Вначале при включении лампы слюна у собаки, как это всегда бывает в подобных опытах, начинала выделяться через 5-10 секунд после включения и это продолжалось вплоть до подачи подкрепления. Однако через некоторое время латентный период слюноотделения стал все более удлиняться и, в конце концов, слюна начала „выделяться только после того как экспериментатор включал поворотный механизм. Объясните причину необычного поведения собаки. Как ее устранить? Учтите, что опыт ставится в изолированной камере и собака не может видеть экспериментатора и его действия.

610. Почему при исследовании влияния высокой температуры среды на ВНД собак используют различные виды двигательных УР, но не слюноотделительные?

611. В специальных исследованиях было показано, что интенсивность энергетического обмена у человека можно увеличить условно – рефлекторным путем. Так, если рабочий в свой выходной день находился в цеху и только наблюдал за работой других, то энергетический обмен у него возрастал. Однако для проявления этого эффекта необходимо было соблюсти еще одно условие. Какое?

612. Инстинкты представляют собой цепь врожденных безусловных реакций, в которых окончание предыдущей реакции является сигналом для последующей. Например, некоторые виды ос так заботятся о своем потомстве.

Оса находит жертву, обычно это крупное насекомое, и жалит его точно в нервный ганглий. Добыча парализуется, но остается живой. После этого оса подтаскивает добычу к норке, входит в нее для обследования, выходит, берет лежащую рядом жертву, вносит ее в норку, откладывает прямо в добычу яички и улетает. Вышедшие из яичек личинки обеспечены питанием в виде живых консервов, которыми питаются достаточно долго и весьма осмотрительно, оставляя жизненно важные участки тела жертвы только на самый конец. В эксперименте был наглядно показан автоматический характер всех этих сложных реакций. Как это было сделано?

613. Электроконвульсивный шок вызывает у животного ретроградную амнезию. Оно забывает ранее выработанный навык. Подобным же действием обладают некоторые препараты. Как, используя какое-либо из этих средств, определить продолжительность кратковременной памяти?

614. Докажите, что на ранних стадиях выработки УР происходит иррадиация возбуждения в КБП.

615. Как доказать, что выделение слюны у собаки при виде и запахе мяса является условнорефлекторной, а не врожденной реакцией? Почему такие УР называются натуральными?

616. У собаки выработали двигательный УР. Для этого после включения мигающего света (условный раздражитель) наносили на лапу болевое раздражение ударом тока. Постепенно увеличивали интервал между условным и безусловным раздражителем и довели его до 10 секунд. УР заключался в том, что при включении света собака поднимала лапу и этим разрывала электрическую цепь, предохраняя себя от болевого раздражения. Если лапа не поднималась, то в момент подкрепления ток включался. Теперь требуется провести хроническое угашение УР. Как это сделать? Ведь особенность методики такова, что собака сама выключает болевое подкрепление и поэтому «не знает», давалось оно или нет.

617. Как в эксперименте на человеке доказать наличие явления обобщения во второй сигнальной системе, используя метод УР?

618. Как выработать у собаки комплексный УР на время и обстановку?

619. На двух собаках ставили такие опыты. У одной исследовали пищевые УР (1-я серия опытов), а затем вызвали у нее невротическое состояние и повторили исследование (2-я серия). У второй собаки сразу вызвали аналогичное невротическое состояние и затем исследовали такие же УР (1-я серия), после чего провели успешное медикаментозное лечение и повторили исследование (2-я серия). На какой из двух этих собак были получены следующие результаты?

Условный раздражитель – звонок.

Изменяли силу условного раздражителя, измеряемую в децибелах.

	1-я серия	2-я серия
Сила (дБ)	60 70 80 90 100	60 70 80 90 100
Величина УР (капли слюны)	34 39 31 22 14	32 38 45 53 44

620. И. П. Павлов описал случай психического расстройства у студента, который после окончания духовной семинарии поступил на медицинский факультет университета. Заболевание возникло и стало прогрессировать во время занятий в университете. По рекомендации врачей юношу перевели на гуманитарный факультет. После этого постепенно восстановилось нормальное состояние и он смог продолжать обучение. К какому типу ВНД можно отнести этого человека?

621. У четырех групп крыс многократно вызывали стрессовое состояние путем иммобилизации. В первой группе крысы находились в этом состоянии 70% от продолжительности суток, во второй – 40 %, в третьей – 15 % и в четвертой – 5 %. После окончания эксперимента определили устойчивость организма по отношению к другим нагрузкам в каждой из четырех групп крыс. В какой группе устойчивость оказалась наиболее высокой?

622. Как известно, длительная гипокинезия приводит к появлению целого ряда нарушений в организме. При прочих равных условиях где гипокинезия более опасна – на Земле или в космическом корабле? Почему?

623. Человека необходимо адаптировать в действию температуры среды 50° С.

Однако, когда его поместили в камеру с такой температурой, довольно быстро наступили явления истощения и опыт пришлось прекратить. Поэтому в дальнейшем был разработан специальный режим тренировки, который позволил достаточно быстро достигнуть необходимого уровня тепловой устойчивости. На каком принципе был основан примененный режим? Никакие дополнительные воздействия, например, медикаментозные, не применялись.

624. В литературе описаны такие случаи. В семье кто-то заболел и оказалось, что болезнь очень опасна. От больного это приходится скрывать. Через некоторое время у кого-то из родственников, вынужденных так себя вести, возникает нервное расстройство. К какому типу ВНД скорее всего относятся такие люди?

Решения задач для самоконтроля

597. Правило АСФ. Есть разные виды памяти. Они классифицируются по различным признакам, в частности, по модальности воздействия – зрительное, слуховое, кинестетическое. Одни люди лучше запоминают то, что увидели, другие – то, что услышали, а третьи – то, что было связано с какими-то движениями тела. Этим и объясняется различное их поведение, описанное в задаче. К сожалению, эта физиологическая особенность далеко не всегда учитывается в педагогике. А ведь в соответствии с ней одному ученику лучше всего показать, другому – рассказать, а третьему – дать что-то сделать руками.

598. Акцептор действия в функциональной системе поведенческих актов работает по следующему принципу. Перед совершением действия в мозгу формируется модель ожидаемого результата. После того как действие произведено, акцептор сравнивает модель с реальным результатом. Если совпадения нет, требуется какое-то время на анализ происшедшего и выработку нового поведенческого акта.

599. Быстрее всего задачу можно решить, если применить последовательно правила АСС и АСФ. Понятно, что всегда, когда мы имеем дело с правым и левым (разные руки), то следует думать о функциональной асимметрии полушарий. За эмоции отвечает правое полушарие, за логический анализ – левое. У здорового человека любая ответная реакция возникает в результате взаимодействия полушарий, которые в каждом случае между собой «договариваются». У больного же наблюдалось разобщение – каждое полушарие реагировало независимо от другого. Значит, связь между полушариями была нарушена. А она осуществляется через мозолистое тело. Именно в нем и развился какой-то патологический процесс.

600. Задача простая и решается без правил. При переходе к бодрствованию состояние коры становится активным. Важнейшую роль в этом играют восходящие активирующие влияния со стороны РФСМ. Чтобы они проявились, тормозящее влияние нейронов голубого пятна на РФСМ должно значительно уменьшиться. При переходе ко сну картина будет обратной.

601. Ответ известен и многим неспециалистам. Они знают, что при умственном утомлении, например, при решении математических задач, работе на компьютере и т. п. лучше не просто отдыхать, ничего не делая, а переключиться на другой вид умственной деятельности – сыграть легкую партию в шахматы, решить кроссворд и т.д. По этой же причине некоторые педагоги считают, что более эффективным для студентов будет прослушать две часовых лекции по разным предметам, чем двухчасовую по одному и тому же предмету.

602. Правило АСФ. Условный раздражитель – прием алкоголя. Безусловный раздражитель – какой-либо препарат, вызывающий рвоту. При выработке УР прием небольшой дозы алкоголя подкрепляется через некоторое время введением рвотного препарата. Это сочетанное воздействие повторяют до тех пор, пока вид и запах алкоголя станут вызывать рвотный рефлекс.

603. Правило АСФ. Система «ориентировочный рефлекс». Интересующий нас элемент – угасание этого рефлекса при повторных воздействиях. Они вызывают в КБП аналитический процесс, в результате которого устанавливается отсутствие биологически важного сигнального значения у повторяющегося раздражителя. После этого КБП тормозит данный ориентировочный рефлекс. В нашем примере это торможение сильнее выражено у собаки.

604. Правило АСФ. Вид пловца, приближающегося к месту старта, является условным раздражителем для участника, стоящего на тумбочке. Подкрепление – касание стенки бассейна рукой плывущего. Однако момент подкрепления отставлен на значительное время. С каждым взмахом рук плывущего момент подкрепления приближается, но ответная реакция – прыжок в воду – должна тормозиться до самого последнего взмаха. Это пример запаздывающего торможения. Он аналогичен стоянию в очереди. Хочется купить товар, получить билет и т. п. поскорее, но приходится ждать. Особенно трудно дается этот вид торможения холерикам.

605. Правило АСФ. Наиболее простой и наглядный способ доказательства состоит в выработке УР. Известно, что при этом замыкание временной связи происходит обязательно в КБП. Значит, если удастся выработать такой УР, который приводит к изменению работы изучаемого органа, то это свидетельствует о том, что сигналы, изменяющие эту деятельность, приходят из КБП. Применительно к данной задаче опыт выглядит так. Сначала вызовем БР. Будем вводить в организм собаки значительные количества жидкости, допустим, физиологический раствор. Введение, конечно, должно быть искусственным, например, внутривенно. Оно приведет к увеличению диуреза.

Затем перед водной нагрузкой будем каждый раз включать индифферентный раздражитель – свет, звонок, метроном и т. п. После определенного числа сочетаний одно только включение условного раздражителя начинает вызывать увеличение диуреза. Значит, УР выработался и на вопрос задачи получен положительный ответ.

Аналогичные результаты получены в исследованиях на грудных младенцах. После начала прикармливания ребенка различными молочными продуктами оказывается, что через некоторое время после повторных кормлений его из бутылочки допустим, кефиром, один вид бутылочки начинает вызывать такие изменения в компонентах мочи, которые характерны именно для данного пищевого продукта.

606. Внимательно проанализируем условие задачи. Условные раздражители различались не только по цвету, но и по силе. Вполне возможно, что дифференцировка выработалась именно на интенсивность света, а не на цвет. Опыт поставлен некорректно. Его нужно повторить таким образом, чтобы уравнять все параметры раздражения, кроме цвета.

607. Задача аналогична задаче № 602. Различия только в преследуемой цели. В данном случае нужно доказать, что человек слышит звук, используя для этого реакцию, которую он не может контролировать. Например, выработаем оборонительный УР на любой звук (звонок, трещотка, метроном, свисток и т. п.). Для этого будем подкреплять звуковое воздействие ударом электрического тока в руку или вливанием в рот раствора кислоты. Через некоторое время обнаружится, что при включении звука испытуемый отдергивает руку (непроизвольно) или у него увеличивается слюноотделение. Если удалось выработать УР на звук, значит, симулянт его слышит, хотя и отрицает это.

608. Поскольку эта задача встретилась в реальных условиях и сотрудник, проводивший исследование, сначала не мог понять, в чем дело, Вам предоставилась хорошая возможность поработать на уровне специалиста, а не только студента. Итак, конечно, призовем на помощь правило АРР-ВС. Система «угашение УР». Она представлена двумя взаимодействующими подсистемами – собака и неподкрепляемый условный раздражитель. Известны различия результатов – при обычной температуре угашение происходит волнообразно, то есть, постепенно с колебаниями величины УР вплоть до его полного исчезновения, при высокой же температуре уже после двух – трех опытов угашение происходило практически мгновенно – после первого же неподкрепления. Стало быть применяем обратное правило АРР-ВС и анализируем различия узлов пересечения. Из системы «собака» в узле пересечения элемент «КБП». Из системы «неподкрепление» – элемент «условия неподкрепления». Понятно, что состояние КБП в ходе угашения изменялось не само по себе, а под влиянием именно условий неподкрепления. Значит, различия узлов пересечения, которые привели к необычному эффекту утешения при высокой температуре среды, связаны именно с особенностями неподкрепления при высокой температуре. Теперь от Вас требуется только внимание. Как проводилось угашение при обычной температуре? В Одном из опытов. А при высокой температуре? В Каждом опыте. Таким образом высокая температура среды приобрела -значение условного тормоза – если в экспериментальной камере тепло – значит, условный раздражитель подкрепляться не будет. Собака «перехитрила» экспериментатора, который не учел указанной особенности постановки эксперимента.

До начала решения Вы могли сразу же подумать, что высокая температура сама по себе может вызвать мгновенное угасание. Но, во-первых, это противоречит условию задачи, где сказано, что такой эффект стал наблюдаться только в третьем-четвертом опытах (происходило образование условного тормоза при повторных воздействиях), а во-вторых, никакой фактор среды не может вызвать мгновенного угашения УР, исходя из чисто физиологических закономерностей.

609. Задача аналогична предыдущей. Поэтому решим ее без длительного вступления. И в данном случае собака установила связь пищевого подкрепления с «непредусмотренным» раздражителем, который включался непосредственно перед подкреплением, а не за 30 секунд до него, как «нормальный» условный раздражитель – свет лампы. Дело в том, что поворотный механизм при включении работал с характерным шумом. Этот шум и стал условным сигналом немедленной подачи пищи. Образно говоря, можно сказать, что мозг собаки стал реагировать не на первый звонок в театре, а на третий. После смазки механизма шум исчез и восстановилась нормальная картина УР.

610. Правило АРР-ВС. Как и в большинстве подобных случаев – обратное. Чем отличается состояние собаки в условиях высокой температуры среды от обычных условий? Среди многих реакций на действие тепла выберем ту, которая наиболее близка к условию задачи. Это – резкое усиление слюноотделения, аналогичное выделению пота у человека. В обычных же условиях, без действия каких-либо специфических раздражителей (например, пищевых) слюна у собак не выделяется. Из этого понятно, что при тепловых воздействиях нельзя использовать работу слюнных желез у собаки в качестве индикатора величины УР.

611. Строго говоря, это задача на недостаточность информации. Но можно попытаться восполнить пробел. Для этого нужно сразу же отвергнуть все предположения, связанные с различными случайными причинами, и подумать над сущностью вопроса. Если испытуемый должен не просто находиться в цеху, где работают люди, но при этом следует соблюдать еще одно условие, значит, условный раздражитель является комплексным, то есть, содержит несколько компонентов. Одни из них имеется – рабочая обстановка в цеху. Подумайте, какой еще элемент системы «работа в цеху» необходим, чтобы максимально приблизить наблюдаемую обстановку к собственно работе?

Человек в цеху работает не сам по себе, а в составе своей бригады. Поэтому, если испытуемый наблюдал за работой именно своей бригады, обмен энергии увеличивался. Но такой эффект отсутствовал, если наблюдение велось за работой других бригад.

612. Правило АСФ. Ключ к решению дан в условии, где указан главный элемент системы «инстинкт». А, если так, то окончание предыдущей реакции является сигналом для включения последующей. Именно это обусловливает автоматическое, жестко закрепленное протекание последовательности инстинктивных реакций.

В опыте действовали так. В тот момент, когда оса заползала в норку, чтобы обследовать ее, добычу отодвигали на некоторое расстояние от входа. Выйдя из норки, оса, как того требовала последовательность реакций, снова подносила добычу ко входу. Но теперь раздражитель «добыча у входа» требовал включения очередной реакции «обследовать норку». Во время обследования добычу снова отодвигали и так повторялось 20-30 раз, пока оса не улетала, так и не добившись нужного результата. Опыт убедительно доказывает врожденный, жестко закрепленный характер инстинктивных реакций. Такие реакции биологически целесообразны и оправданы, но только в естественных условиях. Лишь те организмы, которые обладают высшими формами поведения, способны приспосабливаться к самым разнообразным изменяющимся условиям.

613. Правило АСФ. Исходя из сущности кратковременной памяти, нужно определить время, необходимое для того, чтобы следы восприятий, оставшиеся после каких-либо воздействий, были переведены в долгосрочную память. Образно говоря, это время, необходимое для того, чтобы книга, которая находится у нас в руках, была поставлена на полку, где она будет долго храниться и перечитываться по мере надобности. Для определения этого времени будем вызывать шок или вводить препарат через короткие промежутки времени – 2, 5, 10, 20, 30 секунд после первой реализации вырабатываемого навыка (например, вскакивание крысы на специальную полочку после сигнала болевого воздействия). Далее следует найти то максимальное время, после которого воздействие еще приводит к забыванию навыка. Это и есть продолжительность краткосрочной памяти. Свыше этого времени амнезия не возникает, так как соответствующая информация уже передана в долгосрочную память.

614. Правило АСФ. Нужно доказать что в системе «КБП» возбуждение первоначально возникает не только в тех элементах (нейронах), к которым непосредственно адресован условный раздражитель. Например, если вырабатывается УР на тон «ми», то при отсутствии иррадиации только он будет вызывать условную реакцию, допустим, выделение слюны. В действительности же на ранних стадиях выработки УР слюна будет выделяться и на действие других тонов – «ре, фа, соль» и т.д. И лишь после ряда повторений слюна станет выделяться только на тон «ми». После иррадиации возбуждения произойдет его концентрация.

615. Новорожденный щенок мяса еще не ест, поэтому на нем нельзя провести проверку. Но, если через некоторое время после рождения щенка кормить любой пищей, но никогда не давать ему мяса, то при первом знакомстве со столь вкусной едой слюна выделяться не будет. Если же мясо хотя бы однажды съедено, то в дальнейшем один вид и запах его будут вызывать слюноотделение. Таким образом данный рефлекс не врожденный, но в естественных условиях вырабатывается «сам собой». Поэтому подобные рефлексы называются натуральными, в отличие от искусственных УР, образуемых в эксперименте.

616. Правило АСФ. Система «угашение УР». Ее варианты – хроническое угашение и острое угашение. Острое угашение мы не можем применить по условию задачи. А хроническое угашение в чистом виде провести нельзя, ибо из-за особенности методики собака «не знает», что подкрепление не производилось. Но попробуем объединить оба способа угашения. С одной стороны будем повторно включать мигающий свет, не подкрепляя его током – хроническое угашение. С другой стороны удлиним время действия условного раздражителя с 10 секунд до 20-30. В таком варианте угашение УР удается вызвать.

617. Правило АСФ. Обобщение связано с использованием понятий, носящих объединяющий характер по отношению к ряду конкретных объектов. Например, яблоко, груша, слива, абрикос – фрукты. Реакции во второй сигнальной системе связаны с действием словесных раздражителей. Так, можно выработать УР – двигательный, сосудистый, мигательный и т.д. на слово «воробей», «ласточка», «соловей» и т. п. После упрочения УР он может быть вызван обобщающим словом – «птица». Степень такого обобщения у человека весьма велика. Например, УР, выработанный на слово «плохо» можно воспроизвести словом «война» и т. п.

618. Правило АСФ. Для выработки УР на время нужно давать подкрепление в строго определенное время дня. Аналогично для выработки УР на обстановку подкрепление производят в строго определенной обстановке, например, в одной и той же комнате в углу. Поэтому при выработке комплексного УР нужно при подкреплении комплексного условного раздражителя (время и обстановка) безусловным (пища) сочетать оба фактора, входящих в комплексный раздражитель. Конкретно это делают, например, следующим образом. Собаку приводят в комнату № 1 в 10 час. утра и не кормят. Собаку приводят в комнату № 2 в 6 час. вечера и тоже не кормят. Собаку приводят в комнату № 2 в 10 час. утра и кормят. После выработки УР слюноотделение будет появляться только в последнем варианте опыта.

619. Правило АСФ. Даны величины УР при действии условных раздражителей разной силы. В этом случае будет иметь место закон силовых отношений: при усилении условного раздражителя величина УР возрастает, но до определенного предела. В первой серии нарушение этого закона, связанное с возникновением запредельного торможения, произошло при силе звука 80 дБ, а во второй серии при силе в 100 дБ. Значит, во второй серии работоспособность нервных клеток оказалась более высокой. Отсюда вывод – представлены результаты исследования, проведенного на второй собаке, когда после лечения состояние животного улучшилось.

620. Правило АРР-ВС. Взаимодействуют системы «студент» и «условия обучения». Какой элемент в системе «условия обучения» изменился и тем самым изменил узел пересечения? Установить это нетрудно. Сначала книги духовного содержания, молитвы, умиротворение, а потом – лягушки, кровь, трупы. Очевидно, у молодого человека был резко выражен инертный тип нервной системы (флегматик). Такие люди обычно тяжело переносят значительные изменения жизненных условий и плохо к ним приспосабливаются. Обучение же на гуманитарном факультете гораздо ближе к духовному образованию, что и способствовало выздоровлению.

621. В задаче приведены данные реального исследования. Они подтверждают важное общефизиологическое положение – чрезмерные нагрузки вызывают ослабление организма, снижение его сопротивляемости, но и минимальные нагрузки также приводят к снижению устойчивости, так как не происходит необходимая тренировка защитных сил организма, включение компенсаторных, адаптивных механизмов. Поэтому понятен результат исследования, когда наиболее устойчивыми оказались животные не четвертой, как можно было подумать, а третьей группы, которые подвергались умеренным, но не минимальным стрессовым воздействиям. Следовательно, отрицательные эмоции, хотя и неприятны, но будучи умеренными для данного организма, способствуют повышению его устойчивости.

622. Правило АРР-ВС. Какое главное отличие условий космического полета по сравнению с земными усугубляет эффект гипокинезии? Это невесомость, которая дополнительно и в значительной степени уменьшает нагрузки на опорно-двигательный аппарат. Это приводит, в частности, к выходу кальция из костей и другим неблагоприятным сдвигам. Поэтому для космонавтов разрабатываются специальные комплексы физических упражнений, чтобы противостоять действию гипокинезии.

623. Один из важных принципов адаптирования организма к действию больших нагрузок – постепенное увеличение силы воздействия. В этом проявляется закономерность термодинамического подхода, а именно: системе легче переходить от одного стационарного состояния к другому, если расстояние между этими состояниями не слишком велико. Поэтому применили режим с постепенным увеличением температуры в камере. Не сразу 50 градусов, а сначала 30, потом 35, потом 40 и т. д. Если сравнивать процесс адаптации организма к любым воздействиям с подъемом на очень крутую гору, то можно сказать, что наилучший результат будет достигнут, если подниматься по лестнице, причем высота и ширина ее ступенек должны быть подобраны в соответствии с индивидуальными особенностями каждого данного организма.

624. Правило АСФ. Когда человек вынужден подавлять в себе какие-либо эмоции, это вызывает перенапряжение процесса торможения. Наиболее уязвимы в этом отношении представители двух типов нервной системы – меланхолики и холерики.

Глава 11. Недостаточность и избыточность информации

Все задачи, которые Вы решали до сих пор, должны были способствовать достижению двух целей – научиться мыслить физиологически и научиться мыслить системно. При этом все задачи были построены корректно. Это означает, что в условии содержалась вся необходимая для решения информация и отсутствовала информация ненужная, лишняя. Однако, к сожалению, в жизни так бывает далеко не всегда. Очень часто мы не располагаем всей информацией, которая необходима для успешного решения задачи. И здесь никакие правила не помогут просто потому что они не могут заменить отсутствующую информацию.

В других случаях, наоборот, ситуация перегружена лишней информацией, которая только запутывает дело и уводит нас в сторону. Умение выделить необходимую информацию, определить недостающую и отбросить излишнюю – это свидетельство уже очень высокого уровня, достигнутого в ходе профессиональной деятельности. Данная глава представляет Вам возможность хотя бы немного попрактиковаться в приобретении и этого, столь важного умения.

Дата добавления: 2014-01-11