О.В. ПETУНИН,
учитель биологии с.ш. № 32,
г. Прокопьевск, Кемеровская обл.

Окончание См. № 34, 35, 36, 37/2004

Врожденные и приобретенные формы поведения

Уроки по теме: «Физиология высшей нервной деятельности»

К безусловному торможению следует отнести и некоторые врожденные рефлексы, в которых определенные раздражители вызывают прекращение определенных действий: тревожное кудахтанье наседки останавливает на время выход птенцов из яиц, наступление темноты прекращает пение кенаря (для того, чтобы заставить замолчать этого пернатого певца, достаточно набросить на его клетку темное покрывало).

Таким образом, благодаря безусловному торможению организм защищается от непосильной деятельности, от второстепенных раздражений. Безусловное торможение способствует проявлению биологической осторожности.

4. Виды условного (приобретенного) торможения и их характеристика

Как мы уже знаем, помимо безусловного (врожденного) торможения существует еще условное (приобретенное) торможение. Его нередко называют внутренним, поскольку причиной его наступления является нарушение внутренней связи между условным сигналом и тем биологически важным событием, о котором предупреждал сигнал.

Условное торможение вырабатывается не сразу. Для того, чтобы оно выработалось, требуется известное число неподкрепленных сочетаний. Только после того, как условный раздражитель потеряет сигнальное значение вследствие неподкрепления его пищей, болью, встречей с детенышем или другими жизненно важными раздражителями, внутренняя связь, соединяющая их, придет в состояние торможения.

Различают три вида приобретенного торможения.

Угасательное торможение возникает в том случае, если условный рефлекс не подкрепляется безусловным, если сигнал перестал соответствовать тому, о чем он сигнализировал. Много раз свет лампочки сопровождался кормлением, но вот дан свет – а пищи нет. При достаточном числе таких неподкрепленных сочетаний временная связь придет в состояние внутреннего торможения, и животное перестанет реагировать на свет пищевой реакцией. Однако временная связь при этом не разрушается полностью, а лишь затормаживается. Угасший рефлекс при подкреплении может быть быстро восстановлен.

Биологическое значение угасательного торможения заключается в том, что на сигналы, которые не сопровождаются безусловными рефлексами, животное не развивает бесполезной деятельности. Нетрудно представить себе, что было бы, если бы все образовавшиеся в разное время условные рефлексы, переставшие соответствовать новым условиям, оставались на всю жизнь. Тогда проголодавшаяся собака, например, долго бегала бы «по старой памяти» к пустому дому, жильцы которого когда-то ее покормили. Или вышедшая на охоту лисица бесполезно сидела бы у какой-нибудь пустой норы суслика. От устаревших и бесполезных условных связей высшая нервная деятельность освобождается путем их угасания. Люди расстаются с устаревшими взглядами, когда оказывается, что идущая вперед жизнь не подкрепляет ранее сложившихся у них представлений.

Дифференцировочное, или различительное, торможение развивается, если один сигнал подкреплять пищей или другими важными раздражителями, а другой нет. Тот сигнал, который не подкрепляется, в результате угасательного торможения постепенно начнет вызывать все меньшую и меньшую реакцию, которая, наконец, совсем прекратится. Подкрепляемый же сигнал будет по-прежнему вызывать условную реакцию. В результате животное на одно раздражение будет отвечать действием, на второе – отказом от действия. Дифференцировочное торможение вызывается раздражителем, похожим на условный сигнал, но не связанным с событиями, о которых он предупреждает.

Дифференцировочное торможение позволяет находить разницу между сходными предметами. Например, оно лежит в основе обучения распознаванию близких нот и интервалов между ними. Ошибочные действия при тренировках не подкрепляются: за них снижают оценки. Правильные действия отмечаются высокими баллами. После известной тренировки и выработки различительного торможения приобретается способность тонко различать звуки по высоте.

Запаздывательное торможение возникает в том случае, когда подкрепление дается с опозданием. После некоторой тренировки ответная реакция на условный раздражитель наступает не сразу, а лишь после начала действия условного сигнала, к моменту получения пищи или другого биологически важного воздействия. В естественных условиях такое торможение можно наблюдать у кошки, которая подстерегает мышь или птичку. Кошка может сидеть неподвижно многие минуты и даже часы. Появление грызуна не вызывает у кошки немедленной реакции. Она задерживается до наиболее удобного момента. Благодаря запаздывательному торможению хищник может действовать с бТльшими шансами на успех.

Все виды условного торможения имеют огромное значение в жизни человека. Выдержка и самообладание, точное распознавание окружающих нас предметов и явлений, наконец, точность и четкость движений невозможны без торможения.

Есть все основания полагать, что торможение основано не просто на угнетении условных рефлексов, а на выработке особых тормозных условных рефлексов. Центральным звеном таких рефлексов является тормозная нервная связь. Тормозной условный рефлекс нередко называют отрицательным в противоположность положительному условному рефлексу.

Торможение нежелательной реакции сопряжено с большой тратой энергии. Конкурирующие раздражения, а также другие причины, связанные с физическим состоянием организма, могут ослабить процесс торможения и привести к растормаживанию. При растормаживании проявляются действия, которые ранее устранялись процессами торможения.

Факт существования возбуждения и торможения бесспорен. Благодаря этим процессам осуществляется вся высшая нервная деятельность.

Лабораторная работа № 3. «Изучение торможения условных рефлексов у человека»

Оборудование: резиновая груша для нагнетания воздуха, метроном.

ХОД РАБОТЫ

1. Выработайте у испытуемого условный мигательный рефлекс, используя резиновую грушу для нагнетания воздуха и метроном, работающий с частотой 120 ударов в минуту (М₁₂₀) (подробно действия описаны в предыдущей лабораторной работе).

2. Включите метроном с частотой 60 ударов в минуту (М₆₀) и не подкрепляйте выработанный условный рефлекс нагнетанием воздуха на глаз.

3. Проведите 12–20 повторений действия раздражителей с чередованием: М₁₂₀ – подкрепление нажатием груши, М₆₀ – подкрепление не производится.

4. Что вы наблюдаете у испытуемого при включении М₁₂₀ и при включении М₆₀? Объясните обнаруженную вами разницу в поведении испытуемого.

5. Теперь не подкрепляйте нагнетанием воздуха на глаз испытуемого и работу М120. Что вы наблюдаете после нескольких повторений этого опыта? Объясните его результаты.

Вывод

• Какое явление было вами обнаружено при проведении лабораторной работы?

• С каким видом торможения вы столкнулись, выполняя действия пунктов 2–4?

• С каким видом торможения вы столкнулись при выполнении пункта 5?

• Каково значение торможения условных рефлексов в жизни животных и человека?

Домашнее задание

Изучить параграф учебника (характеристика видов врожденного и приобретенного торможения).
Подготовиться к тестовой проверке знаний, повторив материал предыдущих уроков.
Подготовиться к терминологическому диктанту, повторив определения следующих понятий: безусловные рефлексы, внешнее торможение, временная связь, врожденное поведение, высшая нервная деятельность, габитуация, динамический стереотип, дифференцировочное торможение, запаздывательное торможение, запредельное торможение, импринтинг, индифферентный раздражитель, инсайт, инстинкт, интероцептивные рефлексы, искусственные условные рефлексы, латентное научение, натуральные условные рефлексы, научение, низшая нервная деятельность, поведение, потребность, приобретенное поведение, проприоцептивные рефлексы, психика, угасательное торможение, условный рефлекс, физиология высшей нервной деятельности, хоминг, экстероцептивные рефлексы.

Урок 8. Обобщение знаний раздела «Врожденные и приобретенные формы поведения»

 Оборудование: таблицы, схемы и рисунки, иллюстрирующие различные формы и виды поведения животных и человека.

ХОД УРОКА

I. Проверка и обобщение знаний

Устная проверка знаний по вопросам

1. Общие сведения о корковом торможении.
2. Виды безусловного торможения, их характеристика и значение.
3. Виды условного торможения, их характеристика и значение.

Решение физиологических задач (фронтальная работа)

1. Почему кошка, неоднократно слышавшая звук, издаваемый консервным ножом при открывании банки, знает, что этот звук предвещает появление пищи?

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

3. На движущемся конвейере лежат одинаковые детали (металлические шарики). Некоторые из них имеют отклонения от стандарта (при этом меняется отражающая способность поверхности) и подлежат выбраковке. Одна из фирм использовала в качестве контролеров голубей. Голуби клевали бракованные детали (которые падали в специальные ящики) и не трогали нормальные шарики, оставляя их на конвейере. Эффективность браковки оказалась очень высокой. Почему были выбраны именно голуби, и в чем заключалось их обучение?

4. Если поставить перед собой громко тикающие часы и начать читать интересную книгу, то в первые минуты вы будете четко слышать звуки, но как только вы углубитесь в чтение, звуки перестанут восприниматься. Почему? Если продолжить опыт, то можно убедиться, что через какое-то время вы опять начнете слышать ход часов. Почему?

Тестовая проверка знаний

1 вариант

1. Основным свойством безусловных рефлексов является:

а) постоянство и врожденность;
б) способность угасать и приобретаемость;
в) постоянство и приобретаемость;
г) способность угасать и врожденность.

2. Основоположником учения о высшей нервной деятельности был:

а) Р.Декарт;
б) И.И. Мечников;
в) И.П. Павлов;
г) И.М. Сеченов.

3. Угасание условного рефлекса происходит под влиянием:

а) запредельного торможения;
б) внешнего торможения, т.е. действия нового относительно сильного раздражителя;
в) внутреннего торможения, т.е. неподкрепления условного раздражителя безусловным;
г) все предыдущие ответы правильны.

4. В ясельном возрасте ребенок легко овладевает языком благодаря:

а) безусловному рефлексу;
б) инстинктам;
в) импринтингу;
г) условному рефлексу.

5. В качестве примера условного рефлекса можно привести следующий:

а) под действием укола гидра сжимается;
б) дождевой червь отползает в сторону, если встретит препятствие;
в) одноклеточные животные перемещаются к свету;
г) у человека выделяется слюна при виде разрезанного лимона.

6. Инстинктивное поведение:

а) генетически детерминировано;
б) генетически недетерминировано;
в) является результатом обучения;
г) не нуждается во внешнем пусковом стимуле.

2 вариант

1. Безусловные, или врожденные, рефлексы характеризуются:

а) видовой специфичностью;
б) относительным постоянством;
в) осуществляются при участии спинного мозга, ствола и подкорковой области головного мозга;
г) все предыдущие ответы правильны.

2. При неподкреплении условного раздражителя безусловным развивается:

а) возбуждение;
б) привыкание;
в) торможение;
г) ничего не происходит.

3. Образование условного рефлекса происходит при:

а) участии коры головного мозга;
б) действии любого условного раздражителя, по времени совпадающего с безусловным;
в) неоднократном подкреплении действием безусловного раздражителя;
г) все предыдущие ответы правильны.

4. Наиболее выраженную охранительную функцию имеет торможение:

а) угасательное;
б) запаздывательное;
в) запредельное;
г) дифференцировочное.

5. Форма ВНД, характерная только для высокоорганизованных позвоночных животных, – это:

а) условные рефлексы;
б) безусловные рефлексы;
в) инстинкты;
г) инсайт.

6. Условные рефлексы:

а) индивидуальные;
б) врожденные;
в) видоспецифические;
г) формируются на специфичный раздражитель.

Ответы.1 вариант: 1 – а, 2 – г, 3 – г, 4 – в, 5 – г, 6 – а. 2 вариант: 1 – г, 2 – в, 3 – г, 4 – в, 5 – г, 6 – а.

Терминологический диктант

(учитель по вариантам диктует термины, а учащиеся дают им определение в тетради)

1 вариант

Инстинкт; психика; угасательное торможение; научение; импринтинг; безусловный рефлекс; приобретенное поведение; высшая нервная деятельность; запредельное торможение; потребность; динамический стереотип; внешнее торможение.

2 вариант

Временная связь; поведение; врожденное поведение; условный рефлекс; дифференцировочное торможение; инсайт; искусственные условные рефлексы; интероцептивные условные рефлексы; низшая нервная деятельность; хоминг; латентное научение; запаздывательное торможение.

Домашнее задание

Подготовка к зачету и контрольной работе (продиктовать вопросы зачета – см. урок 9).

Урок 9. Зачетный урок по разделу «Врожденное и приобретенное поведение»

ХОД УРОКА

Устная проверка знаний по вопросам

1. Общая характеристика ВНД.
2. Роль И.М. Сеченова и И.П. Павлова в создании учения о ВНД.
3. Предмет физиологии ВНД.
4. Методы физиологии ВНД.
5. Общая характеристика врожденных и приобретенных форм поведения.
6. Безусловные рефлексы, их характеристика и классификация.
7. Инстинкты как форма врожденного поведения.
8. Научение и его способы.
9. Методика и условия выработки условных рефлексов.
10. Механизмы образования условных рефлексов.
11. Общие признаки и классификация условных рефлексов.
12. Динамический стереотип.
13. Рассудочная деятельность.
14. Корковое торможение, его формы и значение.
15. Виды безусловного торможения и их характеристика.
16. Виды условного торможения и их характеристика.

Домашнее задание

Продолжить подготовку к контрольной работе по разделу «Врожденное и приобретенное поведение».

Урок 10. Контрольный урок по разделу «Врожденное и приобретенное поведение»

 ХОД УРОКА

1 вариант

1. Один из способов работы с алкоголиками состоит в выработке условного рвотного рефлекса на алкоголь. Как вырабатывают этот рефлекс?

2. Ребенок, пока он еще недостаточно вырос, чтобы понять, зачем доктора и сестры колют его иглами и вообще всячески мучают против его воли, часто начинает плакать при виде человека в белом халате. Объясните поведение ребенка.

3. Представьте себе такой случай: человек, задумавшись, быстро шел по делам мимо своего дома, но механически остановился около него, хотя такого намерения не имел. Почему так произошло?

4. В любом виде спортивных эстафет спортсмены имеют право начать прохождение своего этапа только после того, как участник предыдущего этапа передаст ему эстафету. В беге – это эстафетная палочка, а 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?

2 вариант

1. Как доказать, что выделение слюны у собаки при виде и запахе мяса является условно-рефлекторной, а не врожденной реакцией? Почему такие рефлексы называют натуральными (естественными)?

2. Люди, никогда не лечившие зубы, войдя в стоматологический кабинет, часто бледнеют, у них появляется дрожание рук, выделяется обильный пот. Как это объяснить?

3. Собака легко поддается дрессировке. Она легко может научиться нажимать передней лапой на педаль по сигналу. Но совсем не удается выучить собаку нажимать на педаль хвостом. Почему? Какое обстоятельство должно учитываться дрессировщиками?

4. Предположим, вы приехали из провинциального городка в большой город навестить друзей. Шум интенсивного уличного движения за окном всю ночь не дает вам уснуть. Если вы спросите хозяев, как же им удается спать при таком шуме, они, скорее всего, ответят: «Какой шум? Я ничего не слышу». Объясните такой ответ с точки зрения поведенческих реакций.