На основе творческого развития научных идей своих предшественников И. М. Сеченова, И. П. Павлова и А. А. Ухтомского П. К. Анохин сформулировал оригинальную теорию функциональных систем, которая, по существу, явилась основой новой интегративной физиологии и медицины.
Теория функциональных систем, предложенная П. К. Анохиным, позволила с новых позиций приступить к оценке физиологических функций человека в различных условиях его жизнедеятельности и объективно оценивать эффективность реабилитационных мероприятий.
Функциональные системы, по П. К. Анохину, самоорганизующиеся и саморегулирующиеся динамические центрально-периферические организации, объединенные нервными и гуморальными регуляциями, все составные компоненты которых взаимосодействуют обеспечению различных полезных для самих функциональных систем и для организма в целом адаптивных результатов, удовлетворяющих его различные потребности.
Любая деятельность организма является приспособительной и направлена на достижение организмом полезного приспособительного результата. В основе этой приспособительной деятельности лежит формирование функциональных систем, т. е. совокупности процессов и механизмов, динамически складывающихся для достижения организмом полезного результата. Следовательно, формирование функциональных систем подчинено получению определенного, полезного приспособительного результата. Недостаточный результат может целиком реорганизовать систему, сформировать новую с более совершенным взаимодействием компонентов, обеспечивающих получение полезного результата.
Системные механизмы поведения
Этапы (узловые механизмы) формирования функциональной системы. Концепция функциональных систем постулирует мысль о том, что среда существования оказывает на организм влияние еще до того, как подействует условный раздражитель. Следовательно, при осуществлении условного рефлекса условный раздражитель действует на фоне так называемой предпусковой интеграции, которая формируется на базе различных видов афферентных возбуждений.
Первым этапом формирования функциональной системы является афферентный синтез, который состоит из следующих компонентов (рис. 12):
1. Обстановочная афферентация — сумма афферентных возбуждений, возникающих в конкретных условиях существования организма и сигнализирующих об обстановке, в которой пребывает организм.
2. Мотивация. Обстановочная афферентация действует на организм в тот момент, когда в нем имеется тот или иной уровень мотивационного возбуждения, находящегося в состоянии скрытого доминирования. Доминирующая мотивация формируется на основе ведущей потребности, при участии мотивационных центров гипоталамуса. Из нескольких потребностей выбирается наиболее актуальная, на базе, которой возникает доминирующая мотивация. На стадии афферентного синтеза доминирующая мотивация активирует память.
Рис. 12. Схема функциональной системы поведенческого акта (по П.К.Анохину).
3. Память. Любая поведенческая реакция, в том числе и условно-рефлекторная возникает быстрее, если подобная ситуация уже встречалась в жизни, т. e. при наличии следов прошлого опыта — памяти. Значение памяти на стадии афферентного синтеза состоит в том, что она извлекает информацию, связанную с удовлетворением доминирующей мотивации.
Возрастная психология. Поэтапное формирование умственных действий по Гальперину
4. Пусковая афферентация. Первые три вида возбуждений: мотивационное, память и обстановочная афферентация создают предпусковую интеграцию, на фоне которой действует четвертый вид афферентации — пусковая афферентация (пусковой стимул, условный сигнал). Эти четыре вида возбуждений взаимодействуют и обеспечивают формирование первого этапа, первого узлового механизма функциональной системы поведения — афферентного синтеза.
Основным условием формирования афферентного синтеза является одновременная встреча всех четырех видов афферентаций. Эти виды афферентаций должны обрабатываться одновременно и совместно, что достигается благодаря конвергенции всех видов возбуждений на конвергентных нейронах. Этап афферентного синтеза приводит организм к решению вопроса, какой именно результат должен петь получен в данный момент, он обеспечивает постановку цели, достижению которой будет посвящена вся дальнейшая реализация функциональной системы.
Вторым этапом функциональной системы является принятие решения (постановка цели).
Этот этап характеризуется следующими особенностями.
• Принятие решения осуществляется только на основе полного афферентного синтеза.
• Благодаря принятию решения принимается одна конкретная форма поведения, соответствующая внутренней потребности, прежнему опыту и окружающей обстановке.
• На этапе принятия решения организм освобождается от избыточных степеней свободы, т. е. из сотни возможностей после принятия решения реализуется только одна. Оставшиеся степени свободы дают возможность экономно осуществлять именно то действие, которое должно привести к запрограммированному результату.
• Этап принятия решения способствует формированию интеграла эфферентных возбуждений, в этот период все виды возбуждений приобретают эффекторный, исполнительный характер.
Третьим этапом функциональной системы является формирование программы действия. На данном этапе формируется конкретная цель действия и пути ее реализации. Одновременно с формированием программы действия формируется как бы ее копия, которая сохраняется в нервной системе, в акцепторе результатов действия.
Четвертым этапом формирования функциональной системы является формирование акцептора результатов действия. Это весьма сложный аппарат деятельности мозга, который должен сформировать тонкие нервные механизмы, позволяющие не только прогнозировать признаки (параметры) необходимого в данный момент результата, но и сравнить (сличить) их с параметрами реально полученного результата.
Информация о последних приходит к акцептору результатов действия благодаря обратной афферентации. Именно этот аппарат дает возможность организму исправить ошибку поведения или довести несовершенные поведенческие акты до совершенных. Акцептор результатов действия — это идеальный образ будущих результатов действия.
Именно эта модель является эталоном оценки обратных афферентации. Получены данные о том, что в этот нервный комплекс, обладающий высокой степенью мультиконвергентного взаимодействия, приходят возбуждения не только афферентной, но и эфферентной природы. Речь идет о коллатеральных ответвлениях пирамидного тракта, которые через цепь промежуточных нейронов отводят “копии” эфферентных посылок (команд), идущих к эффекторам. Эти эфферентные возбуждения конвергируют на те же промежуточные нейроны сенсомоторной области коры, куда поступают афферентные возбуждения, передающие информацию о параметрах реального результата.
Таким образом, момент принятия решения и начала выхода эфферентных возбуждений из мозга сопровождается формированием обширного комплекса возбуждений, состоящего из афферентных признаков будущего результата и из коллатеральных копий эфферентных возбуждений, поступающих по пирамидному тракту к рабочим аппаратам. К этому же комплексу возбуждений через определенное время присоединяются возбуждения от параметров реально полученного результата. Сам процесс оценки реально полученного результата осуществляется из сличения (сравнения, сопоставления) прогнозированных параметров и параметров реально полученного результата.
Если результаты не соответствуют прогнозу, то в аппарате сличения возникает реакция рассогласования, активирующая ориентировочно-исследовательскую реакцию, которая поднимает ассоциативные возможности мозга на более высокий уровень, тем самым помогает активному подбору дополнительной информации. Именно эта общая активация мозга, реализующаяся в ориентировочно-исследовательской реакции, направляет организм на поиски дополнительной информации. На ее основе формируется более полный афферентный синтез, принимается более адекватное решение, что в свою очередь приводит к формированию более адекватной программы действия и к действию, которое позволяет получить запрограммированный результат.
При достижении желаемого полезного результата в акцепторе результатов действия формируется реакция согласования. В стадию афферентного синтеза поступает санкционирующая афферентация, сигнализирующая об удовлетворении мотивации. На этом функциональная система перестает существовать.
Процессы согласования и рассогласования, возникающие при сличении параметров реально полученного результата с запрограммированным в акцепторе результатов действия, сопровождаются общими реакциями — чувством удовлетворения и неудовлетворения, т.е. положительными и отрицательными эмоциями.
Следовательно, основными этапами, узловыми механизмами функциональной системы являются:
• Афферентный синтез (обстановочная афферентация, мотивация, память, пусковая афферентация).
• Формирование программы действия.
• Формирование акцептора результатов действия.
• Действие и его результат.
• Сличение параметров результата с их моделью в акцепторе результатов действия, осуществляемое с помощью обратной афферентации.
Синтез столь разнообразных возбуждений осуществляется на конвергентных нейронах. Именно к ним приходят обстановочная и пусковая афферентации, возбуждение от мотивационных центров. На этих же нейронах осуществляется синтез этих возбуждений со следами ранее протекавших здесь процессов (памятью). Нейроны, на которых формируются механизмы функциональной системы, расположены во всех структурах ЦНС, на всех ее уровнях. Интеграция этих процессов определяет целостную многоуровневую, многокомпонентную приспособительную деятельность организма.
Источник: poisk-ru.ru
Теория функциональных систем, как основа поведения человека в реальных условиях жизни
1. Теория функциональных систем П.К. Анохина* как основа поведения человека в реальных условиях жизни.
ТЕОРИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ
СИСТЕМ
П.К. АНОХИНА*
КАК ОСНОВА ПОВЕДЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА В
РЕАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ ЖИЗНИ.
2.
*ТЕОРИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ —
концепция организации процессов в
целостном организме,
взаимодействующем со средой.
Разработана П.К.Анохиным. В ее основе
лежит представление о функции как
достижении организмом
приспособительного результата во
взаимодействиях со средой.
3.
Под поведением человека можно рассматривать целостную
активность человека, направленную на удовлетворение биологических
и социальных потребностей.
Социальные потребности определяются интересами общества.
Биологические потребности являются первичными, направленными
на сохранение вида и индивида.
4.
Термин система применяется для того, чтобы отменить
собранность, организованность группы элементов. П.К. Анохин
ввел понятие о системообразующем факторе, который бы
ограничивал степени свободы элементов системы, создавал
упорядоченность и был бы изоморфным для многих систем.
В качестве детерминанты поведения Анохин рассматривал
результат системы – полезный приспособительный эффект,
который достигал организм при реализации системы. Таким
образом, в качестве детерминанты поведения в ТФС
рассматривается не прошлое событие, а результат – будущее.
При анализе внешнего поведения индивида мы можем описать
результат как определенное соотношение организма и внешней
среды, которое прекращает действие, направленное на его
достижение.
5.
Анохин ввел такое определение:
функциональная система – комплекс избирательно
вовлеченных компонентов, у которых взаимодействие и
взаимоотношение приобретают характер взаимодействия
компонентов, направленного на получение полезного
результата.
ФС состоит из 4 этапов:
1-ый этап – афферентный синтез
2-ой этап – формирование программы действия
3-ий этап – акцептор результата действия
4-ый этап – обратная связь в организации ФС
6. Первый этап –афферентный синтез
ПЕРВЫЙ ЭТАП –АФФЕРЕНТНЫЙ СИНТЕЗ
Афферентный синтез – это анализ входящей
информации, состоящей из 4 компонентов:
Мотивация, условия окружающей среды, память и пусковая афферентация.
7.
Важнейшим побуждающим мотивом
выступает мотивация, которая формирует
доминантный очаг возбуждения, к которому
подключаются другие компоненты. Большое
значение имеет сенсорная информация –
обстановочная и пусковая афферентация.
Структурная основа этой фазы – лобная (1) и
теменная (2) ассоциативные доли коры.
8. Второй этап – формирование программы действий
ВТОРОЙ ЭТАП – ФОРМИРОВАНИЕ
ПРОГРАММЫ ДЕЙСТВИЙ
В результате
взаимодействия
указанных факторов
афферентный синтез
формирует программу
действия, состоящую из
набора рефлекторных
команд к
исполнительным
органам (мышцам,
железам)
9. Третий этап – акцептор результата действия
ТРЕТИЙ ЭТАП – АКЦЕПТОР РЕЗУЛЬТАТА
ДЕЙСТВИЯ
Формируется нейронная модель предполагаемого
эффекта действия. В обеспечении этого механизма
участвуют кольцевые взаимодействия нейронов,
которые при выполнении двигательных рефлексов
получают импульсы от коллатералей пирамидного
тракта, передавшего команды к исполнительным
органам.
10. Четвертый этап – обратная связь в организации ФС
ЧЕТВЕРТЫЙ ЭТАП – ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ В
ОРГАНИЗАЦИИ ФС
Выполнение команд приводит к результату,
параметры которого оцениваются рецепторами.
Информация об этой оценке по каналам обратной
связи поступает к акцептору результата действия.
Если эффект совпадает с предварительной моделью
результата, то рефлекторные реакции
прекращаются –цель достигнута. Если же
совпадения нет, то в программу действия вносятся
коррективы – и эфферентное возбуждение
приводит к продолжению действия.
11.
После выполнения
соответствующего
поведенческого акта вся
цепь нейронов ФС
распадается. Если в
течение нескольких
повторений достигнуть
результата не удается, то
включается лимбическая
система, которая
повышает активность и
взаимодействия
различных отделов.
12.
Но если и тогда не удается получить результат,
то могут проявиться отрицательные эмоции
13.
ФС лежат в основе саморегуляторных приспособлений организма. Для
саморегулирующихся систем характерны следующие особенности:
Достигаемый приспособительный эффект жизненно необходим для
организма.
Саморегуляция – циклический фазовый процесс, имеющий конкретные
структуры и механизмы, образующие ФС.
Одним из обязательных условий саморегуляции является информация о
конечном приспособительном эффекте в ЦНС, так же как и нивелирование
нежелательных или чрезмерных влияний на входе системы.
Размер ФС может быть различным, в зависимости от сложности
регулируемого поведения или функции. Например, регуляция сахара в
крови осуществляется на основе внутренних аппаратов и механизмов.
В случае экстремального воздействия на организм саморегулирующиеся
системы формируют защитно-приспособительные реакции и сохраняют
постоянство внутренней среды. Сила максимально возможного защитного
приспособления должна быть больше, чем выраженность максимально
возможного отклонения данного приспособительного конечного эффекта от
константного уровня.
Источник: ppt-online.org
Функциональная система поведенческого акта
Поведенческие реакции мотивируются (побуждаются) потребностями организма. При этом для достижения цели, т. е. полезного для организма результата, формируются функциональные системы. Учение о функциональных системах разработал П.К. Анохин, это учение успешно развивается К.В. Судаковым.
Функциональная система – это динамическая совокупность различных органов и систем, формирующаяся для достижения приспособительного (полезного) для организма результата. Функциональная система включает обычно органы различных анатомических систем. Например, чтобы выполнить физическую работу необходимо активизировать деятельность центральной нервной системы, мышечной, сердечно-сосудистой системы, органов дыхания. При этом увеличивается выработка энергии, повышается температура тела, происходят другие изменения в организме.
Общая схема стадий функциональных систем представлена на рис. 10.1.
Рис. 10.1. Схема центральной архитектоники поведенческого акта (по П.К. Анохину, с изменениями)
1. Афферентный синтез заключается в обработке и сопоставлении всей информации, которая используется организмом для принятия решения и формирования наиболее адекватного для данных условий приспособительного поведения с учетом доминирующей мотивации обстановочной афферентации, пусковой афферентации, взаимодействующих с аппаратом памяти.
Мотивационное возбуждение возникает в ЦНС с появлением какой-либо потребности, оно имеет доминирующий характер, т.е. подавляет остальные мотивации и направляет поведение организма на достижение полезного результата, который удовлетворяет имеющуюся потребность. В основе доминирующей мотивации лежит механизм доминанты, открытый А. А. Ухтомским.
Мотивации формируют целенаправленную деятельность и определяют ее общую стратегию. Каждый конкретный акт является шагом к удовлетворению мотивации, т. е. решает какую-то промежуточную задачу или цель. Программа определяет, какое конкретное действие будет осуществляться для достижения данной цели, и формирует его пространственно-временные параметры в соответствии с реальной обстановкой.
В общей схеме системной организации двигательного акта существует понятие о тактике движения, которая определяет, как будет осуществляться требуемое движение, иными словами, каковы те эфферентные залпы к двигательным ядрам спинного мозга, которые определяют активацию различных мышечных групп. Последовательность включения той или иной конечности, записанная в программе, реализуется в виде последовательности импульсных залпов надсегментарных структур к различным мотонейронным пулам.
Мотивационное возбуждение извлекает необходимую информацию из блоков памяти, которая нередко определяет целенаправленную деятельность организма на основании приобретенного ранее опыта по достижению данного полезного результата. При этом в первую очередь вовлекаются в возбуждение те нейроны, которые ранее использовались в подобных поведенческих реакциях.
Мотивационное возбуждение активирует сенсорные системы. При голоде возрастает возбудимость вкусовых рецепторов и соответствующих центров, улучшается различение зрительных раздражителей, понижается порог дифференцировочных условных рефлексов. При половом возбуждении повышается возбудимость рецепторов эрогенных зон. Возникновение мотиваций часто сопровождается появлением отрицательных эмоций, а устранение (удовлетворение) мотивации – положительной эмоцией. Существует особая группа мотиваций (проявление любознательности, стремление к творчеству), сопровождающаяся положительными эмоциями.
Обстановочная афферентация вызывает возбуждение, обусловленное действием на организм окружающей обстановки: в ЦНС создается разветвленная система возбуждений, своего рода «нервная модель обстановки». Обстановочная афферентация может способствовать либо, напротив, препятствовать реализации мотивации. Например, студенты на лекции не организуют прослушивание любимой музыки, в то время как в перерыве это вполне возможно. Мотивационное возбуждение, память и обстановочное возбуждение создают подпороговую интеграцию.
Пусковая афферентация – это специальное возбуждение, обусловленное действием пусковых раздражителей, которые переводят подпороговую мотивацию в надпороговую. Взаимоотношения между пусковыми и обстановочными влияниями обеспечивают лобные доли. Общая динамика осуществления афферентного синтеза отражает взаимодействие процессов возбуждения в коре и подкорке, реверберацию возбуждения и ведет к принятию решения, побуждающего действие. Пусковым сигналом может быть условный раздражитель, например запускающий слюноотделение по механизму условного рефлекса, звонок в школе на перемену, выстрел из пистолета на старте и т.п.
2. Принятие решения – это стадия развития афферентного синтеза, его следствие, перевод афферентного синтеза в программу действия, характеризующуюся тем, что содержит элементы предвидения (что совершится в ближайшее время). Благодаря принятию решения к совершению определенного акта организм освобождается от потенциальных степеней свободы и выполняет только одну конкретную форму поведения, соответствующую потребности и окружающей обстановке, ведет к достижению результата. Лобные доли обеспечивают быстрое отбрасывание ненужных степеней свободы.
3. Процесс возбуждения согласно «принятому решению» практически выходит одновременно на два аппарата: аппарат предсказания результата (акцептор результата действия – АРД) и аппарат программы действия (эфферентный синтез). Лобные доли являются основным нервным субстратом, осуществляющим принятие решения при реализации целесообразных произвольных форм деятельности человека (А. Р.Лурия).
3.1. Формирование акцептора результата действия (АРД) происходит на основе афферентного синтеза. АРД – нервная модель будущего результата, который должен быть получен в соответствии с принятым решением, это аппарат прогнозирования (предвидения полезного результата) и его оценки. Например, принято решение взять мел со стола.
В АРД возникает возбуждение тех нейронов, которые ранее стимулировались при взятии мела. Они отражают его свойства: цвет, форму, т.е. параметры результата. Возникает афферентная модель будущего результата действия, которая в АРД сличается с афферентной моделью реального результата при поступлении в АРД афферентных импульсов от уже полученного результата.
3.2. Параллельно с формированием АРД идет формирование программы действия (эфферентный синтез), обеспечивающей посылку импульсов к эффекторам для совершения определенного действия, приводящего к получению полезного результата. Начало этого пути – пирамидные клетки коры большого мозга. Команды в виде нервных импульсов одновременно направляются и по коллатеральным путям в аппарат АРД, где они взаимодействуют с афферентной моделью запрограммированного результата, вследствие чего формируется «эфферентная модель программы действия». Стадия формирования программы действия сопровождается интеграцией соматических и вегетативных возбуждений в целостный поведенческий акт.
4. Стадия формирования результата характеризуется самовыполнением программы поведения: эфферентное возбуждение доходит до эффекторов и действие осуществляется. Стадия находится под контролем аппарата АРД за счет информации, постоянно поступающей от проприорецепторов мышц, сенсорных потоков, т.е. обратной афферентации. Поскольку функциональная система формируется для достижения приспособительного результата, его считают системообразующим фактором. Результат поведенческой деятельности имеет много параметров, характеризуется физическими, химическими и биологическими проявлениями, которые обеспечивают возникновение обратной афферентации, характеризующей полученный результат.
5. Стадия оценки достигнутого результата осуществляется с помощью сопоставления обратной афферентации о параметрах достигнутого результата с ранее сформировавшейся нервной моделью результата в АРД. Если афферентная модель реального результата совпадает с нервной моделью запрограммированного результата, то происходит удовлетворение ведущей потребности, что сопровождается положительной эмоцией.
Удовлетворение потребности ведет к прекращению мотивационного возбуждения. Например, захватывание и пережевывание пищи, вкусовые ощущения, глотание всегда предшествуют поступлению питательных веществ в кровь. Эти явления генетически связаны, поэтому сенсорная информация о пребывании пищи во рту и ее обработке, а также информация с наполненного желудка являются адекватной формой подкрепления для пищевой мотивации и прекращают ее. Этот период получил название «сенсорного насыщения, которое вызывает торможение центра голода и возбуждение центра насыщения в гипоталамусе. Когда пищевые вещества начнут поступать в кровь, а оттуда – в клетки организма, наступит второй этап – истинное, или обменное (метаболическое), насыщение организма.
Таким образом, значение АРД заключается в сличении параметров полученного результата с параметрами запрограммированного результата, поскольку АРД представляет собой нервную модель планируемого результата действия.
Работа АРД хорошо иллюстрируется результатом опыта с применением так называемой сюрпризной методики. У собаки вырабатывали условный рефлекс на сухарный порошок из хлеба. Когда рефлекс стал стабильным, вместо сухарей в кормушку положили мясо, т.е. более желанную пищу. На условный сигнал собака опускала морду в кормушку и вместо поедания мяса отворачивалась, смотрела по сторонам (рефлекс «что такое?»). Полагают, что в нервных центрах были запрограммированы параметры будущего результата в виде хлебных сухарей, а реальный результат соответствовал «афферентной модели» мяса, т.е. несовпадение реального и запрограммированного результатов у собаки вызвало ориентировочную реакцию (рефлекс «что такое?»).
В случае несовпадения возбуждения от параметров реального результата с возбуждением от параметров запрограммированного результата возникающая ориентировочно-исследовательская реакция сопровождается отрицательной эмоцией. При этом вовлекаются все механизмы мозга и формируется новая, более совершенная функциональная система.
Это происходит до тех пор, пока полученный результат не будет соответствовать запрограммированному. Тогда возникает положительная эмоция. Следовательно, эмоции в эволюционном плане имеют оценочное значение и занимают ключевое положение в целенаправленном поведении, включаясь в аппарат АРД в момент сличения запрограммированного результата с полученным результатом. Аппарат АРД является своеобразным контролером степени достижения полезного результата.
Источник: zdamsam.ru