Афферентный сигнал
Определение 1
Афферентация – это постоянный поток нервных импульсов, поступающих от органов чувств в центральную нервную систему и зависящих от силы раздражителей и насыщенности ими среды.
Специалисты называют живой организм человека уникальной кибернетической машиной, которая способна к самоуправлению – данную функцию выполняет нервная система.
Чтобы организм самоуправлялся, необходимы три звена.
Первое звено связано с поступлением информации по специальному вводному каналу. Поступление информации происходит следующим образом – сообщение из источника информации поступает на рецептор, который является приемным концом канала информации.
Рецептор является своеобразным кодирующим устройством, воспринимающим сообщение и перерабатывающим его в сигнал. Этот сигнал получил название афферентного сигнала.
В результате этой переработки внешнее раздражение превращается в нервный импульс. Затем афферентный сигнал по каналу информации передается далее, каковым является афферентный нерв.
Выделяют три вида каналов информации и три входа в них. Внешние входы осуществляются через органы чувств.
Внутренние входы идут через:
- интероцепторы – органы растительной жизни,
- проприоцепторы – органы животной жизни.
Второе звено – это переработка информации, которая совершается декодирующим устройством. Это устройство образовано клеточными телами афферентных нейронов нервных узлов и нервных клеток серого вещества спинного мозга, коры и подкорки головного мозга. Они образуют нервную сеть серого вещества центральной нервной системы.
Третье звено – это управление, которое достигается передачей эфферентных сигналов из серого вещества спинного и головного мозга на исполнительный орган. Передача сигнала осуществляется по эфферентным нервам с эффектором на конце.
Существуют два рода исполнительных органов – органы животной жизни, к которым относятся произвольные мышцы, в основном скелетные. Органы растительной жизни – это железы и непроизвольные мышцы.
Для управления и координации процессов установлена и общность принципа обратной связи.
Такая кибернетическая схема существует не только в автоматах, но и в живых организмах. В нервной системе, с этой точки зрения, различают обратную связь рабочего органа с нервными центрами – это обратная афферентация.
Имеется в виду, что с рабочего органа в каждый данный момент передаются сигналы о результатах его работы в центральную нервную систему. Когда центры нервной системы в исполнительный орган посылают эфферентные импульсы, то в этом органе возникает рабочий эффект, например, секреция, движение.
В результате, в исполнительном органе возникают нервные импульсы, которые поступают обратно в спинной и головной мозг по афферентным путям и дают сигнал рабочему органу о выполнении определенного действия в данный момент.
Замечание 1
В этом состоит сущность обратной афферентации, т.е. по существу – доклад центру о том, что приказ на периферии выполнен.
Если в руках, например, находится какой-то предмет, то глаза постоянно измеряют расстояние между рукой и целью – информация об этом посылается в мозг в виде афферентных сигналов. Происходит замыкание в мозге человека на афферентные нейроны, а они уже передают двигательные импульсы в мышцы рук, которые в свою очередь производят необходимое действие. В мышцах находятся рецепторы, на которые они воздействуют и посылают в мозг чувствительный сигнал. В каждый данный момент эти сигналы информируют о положении руки. По цепям рефлексов происходит двусторонняя сигнализация, и продолжаться она будет до тех пор, пока рука не возьмет предмет, т.е. расстояние между предметом и кистью должно сократиться до нуля.
Замечание 2
Таким образом, афферентный, значит передающий импульсы от рабочих органов к нервному центру, а эфферентный – передающий импульсы от нервных центров к рабочим органам.
Афферентация измененная
Восприятие человеком раздражения не всегда происходит объективно. На него могут повлиять:
- условия среды;
- состояние организма;
- психические изменения;
- действие некоторых веществ.
Поэтому поступающая информация может быть измененной. В таких условиях организм реагирует иначе, что называется измененной афферентацией.
Периоды особой чувствительности к ограничению афферентации это время, в течение которого человек необъективно воспринимает свое тело и его соотношение с окружающим миром. К примеру, в состоянии невесомости ощущения, исходящие от внутренних органов, становятся другими, соответственно и реакция организма изменяется. Наркотические вещества изменяют восприятие человеком окружающего мира, сказывается на его поведении.
Длительное изменение афферентации происходит при сенсорных расстройствах, когда человек не может воспринять раздражение правильно, или психических расстройствах, когда чувствительные нейроны работают нормально, а вот переработка и преобразование информации нарушены.
В данном случае пациент нуждается в коррекционной работе или в специализированном лечении.
Афферентация помогает человеку воспринимать себя и окружающий мир. Она участвует в процессе формирования рефлексов, значительно упрощающих работу нервной системы. Однако под действием некоторых факторов может приобрести измененные формы, представляя человеку неверную информацию.
Этапы формирования функциональной системы
Первым этапом её формирования является афферентный синтез, состоящий из целого ряда компонентов:
- Обстановочная афферентация представляет собой сумму афферентных возбуждений, которые возникают в конкретных условиях существования организма. Они дают сигнал организму о той обстановке, в которой организм находится;
- Мотивация – когда в организме есть какой-то уровень мотивационного возбуждения, на него начинает действовать обстановочная афферентация. Ведущая потребность формирует доминирующую мотивацию с участием мотивационных центров гипоталамуса. Когда доминирующая мотивация находится на стадии афферентного синтеза, активируется память;
- Память является следом прошлого опыта и на стадии афферентного синтеза её значение связано с извлечением информации, связанной с удовлетворением доминирующей мотивации;
- Пусковая афферентация – это 4-й вид афферентации, которая начинает действовать на фоне предпусковой интеграции – мотивации, памяти, обстановочной афферентации. В результате взаимодействия этих видов возбуждений обеспечивается формирование первого этапа функциональной системы поведения – афферентного синтеза. Все четыре вида афферентаций обрабатываются совместно и одновременно.
Второй этап функциональной системы связан с принятием решения, которое имеет свои особенности:
- Осуществляется приятие решений только на основе полного афферентного синтеза;
- С принятием решения выбирается одна конкретная форма поведения, которая соответствует предыдущему опыту и окружающей обстановке;
- После принятия решения из сотни возможностей реализуется только одна;
- На этапе принятия решений формируется интеграл эфферентных возбуждений, и все виды возбуждений в этот период носят исполнительный характер.
На третьем этапе происходит формирование программы действий – конкретная цель, пути реализации этой цели.
В нервной системе одновременно с формированием программы создается своеобразная её копия, которая сохраняется в нервной системе.
На четвертом этапе формирования функциональной системы появляется акцептор результатов действия. Он представляет собой сложный аппарат деятельности мозга, формирующий тонкие нервные механизмы. Они дают возможность прогнозировать признаки необходимого результата на данный конкретный момент и сравнивать их с параметрами результата реально полученного.
Акцептор результатов позволяет исправить ошибки или довести их до совершенных.
Замечание 3
Акцептор – это идеальный образ будущих результатов действия и эталонная модель оценки обратных афферентаций.
Целенаправленное поведение
Целенаправленное поведение связано с поиском целевого объекта, удовлетворяющего потребность.
Побудителем целенаправленного поведения могут быть не только отрицательные эмоциональные переживания, огромная побудительная сила содержится в тех положительных эмоциях, которые в прошлом опыте были связаны с получением положительного подкрепления или награды. Они фиксируются в памяти, и в дальнейшем будут возникать всегда, предвосхищая получение удовольствия. Это говорит о том, что формирование акцептора результатов действия включает и эмоции.
Достигнутые результаты будут определять последующее поведение – оно или будет скорректировано, или прекращено.
Несмотря на то, что поведение включает рефлекторные механизмы, но не определяется как рефлекс, потому что включает физиологическое программирование и опережающее отражение действительности.
Сравнение результатов поведения с программирующими, будет обуславливать целенаправленность поведения.
Формирование систем поведенческих актов происходит прижизненно в зависимости от условий, состояния организма и уже сформированных систем.
Например, грудной ребенок, видя перед собой красивые погремушки тянет к ним ручку, но она его не слушается и двигается в разные стороны. Чтобы взять игрушку в руки, нужны сотни повторений и только когда сложится функциональная система зрительно-моторной координации, рука начнет двигаться к предмету.
Функциональные системы потребностей и мотивов у человека формирует социальная среда. Они характерны только для человека и направлены на получение социально значимых результатов в разных сферах деятельности.
Проведенные Анохиным исследования способствовали физиологическому пониманию феномена цели и его системообразующей функции в возникновении поведенческого акта.
