Біологія. Повторне видання. 8 клас. Задорожний (2025)

§ 49. Механізми формування умовних рефлексів. Гальмування умовних рефлексів

БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ

У собаки і шимпанзе спробували виробити умовний рефлекс на появу їжі після загоряння лампочки. Загоряння червоної лампочки означало, що їжі не буде, а зеленої — що їжу зараз дадуть. Після загоряння відповідної лампочки тварині треба було підійти до дверцят, за якими була їжа. У шимпанзе вдалося виробити такий умовний рефлекс, а у собаки — ні. Якими можуть бути причини цього?

ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ

1. Людина може виробляти умовні рефлекси протягом усього свого життя. І робить це в різних ситуаціях. А чи можна виробити умовний рефлекс під час глибокого сну?

2. Вироблення умовних рефлексів є важливим механізмом пристосування людини до різноманітних умов існування. Чи можуть умовні рефлекси із часом зникати? І якщо можуть, то які переваги це може надавати?

РОБОТА З ІНФОРМАЦІЄЮ

Основною формою діяльності нервової системи є рефлекси. У людини розрізняють безумовні (уроджені) та умовні (утворюються протягом життя і є індивідуальними для кожної людини) рефлекси. Фактично, умовні рефлекси є пристосувальними реакціями, які формуються на основі безумовних рефлексів в умовах конкретних життєвих ситуацій.

До основних особливостей умовних рефлексів належать:

здатність виникати впродовж усього життя особини;
індивідуальність (у кожної особини формуються власні умовні рефлекси, які не збігаються з рефлексами іншої особини);
мінливість (умовні рефлекси можуть легко утворюватися і легко зникати залежно від умов);
вирішальна роль кори головного мозку у формуванні будь-якого умовного рефлексу.

Механізм виникнення умовних рефлексів досліджено достатньо добре (мал. 49.1). Для його формування потрібне поєднання двох подразників: безумовного і умовного. Безумовний подразник має біологічне значення (наприклад, вид їжі спричиняє виділення слини в собаки). Умовний подразник є нейтральним і не пов’язаний із біологічним процесом (звук дзвінка в звичайних умовах ніяк не пов’язаний із процесом виділення слини в собак).

Мал. 49.1. Механізм формування умовного рефлексу

Умови для вироблення умовного рефлексу:

ці два показники повинні поєднуватися в часі;
умовний подразник повинен сприйматися перед безумовним (тобто звук дзвінка собака повинен чути перед тим, як побачить їжу, вид якої стимулюватиме виділення слини);
неодноразове повторення сполучення умовного і безумовного подразника (тобто поява їжі після дзвінка повинна відбутися кілька разів);
безумовний подразник має бути сильним (їжа в наведеному прикладі є біологічно сильним подразником), тоді як умовний — помірним.

Формування умовних рефлексів відбувається за активної участі кори головного мозку. Тому умовні рефлекси не можуть вироблятися в ситуаціях, коли кора мозку є неактивною, наприклад під час сну або під дією наркозу. Формуванню рефлексів можуть заважати сторонні подразники, як-от сторонні звуки, яскраве світло, поява незвичних об’єктів тощо. Також несприятливо впливає на формування рефлексів сильна втома. Ще один чинник, який впливає на здатність утворювати рефлекси, це можливість розрізняти умовні подразники. Якщо тварина не розрізняє кольори через відсутність відповідних рецепторів, то неможливо виробити у неї рефлекс на появу певного кольору.

Формування структури умовного рефлексу у мозку відбувається наступним чином. Умовний подразник викликає утворення слабкого осередка збудження в певній ділянці кори. Після цього осередок збудження утворює вже безумовний подразник. При цьому цей осередок є більш сильним і відволікає на себе імпульси умовного подразника. Результатом є утворення в корі тимчасового нервового зв’язку. У випадку багаторазового повторення цієї ситуації зв’язок між двома зонами збудження укріплюється за рахунок формування спеціальних синаптичних зв’язків. І сигнал умовного подразника буде спричиняти збудження відповідної ділянки кори вже без участі безумовного подразника.

У випадку зміни умов може спостерігатися згасання (гальмування) умовних рефлексів. Воно може бути внутрішнім або зовнішнім. Внутрішнє гальмування виникає, наприклад, у ситуації, коли умовний подразник перестає сполучатися з безумовним (після дзвінка собака перестає отримувати їжу). Зовнішнє гальмування виникає у випадку виникнення нових зон збудження в корі мозку в результаті дії якихось сторонніх чинників (наприклад, під час звучання дзвінка собака може побачити іншу собаку або кішку). Переглянь в е-додатку відео про безумовні і умовні рефлекси (завдання 49.1).

На основі умовних рефлексів у людини можуть формуватися динамічні стереотипи — повторення однакових рухів і дій, актів поведінки, які відбуваються несвідомо, на підсвідомому рівні (мал. 49.2). До динамічних стереотипів належать манера ходи людини, її почерк, постава тощо.

Мал. 49.2. Динамічні стереотипи: 1 — біг; 2 — танці, гра на музичних інструментах; 3 — плавання; 4 — катання на велосипеді

Динамічні стереотипи стають основами навичок — здатностей виконувати певні дії відповідно до заданих критеріїв. Наприклад, навичками є вміння водити автомобіль або кататися на ковзанах чи велосипеді.

ЦЕ ГОЛОВНЕ В ПАРАГРАФІ

Умовні рефлекси є ефективним способом пристосування до мінливих умов середовища. Їх формування відбувається за умов багаторазової послідовної дії умовного і безумовного подразників. Біологічною основою механізму формування рефлексу є взаємодія осередків збудження нейронів в корі головного мозку. У випадку зміни умов може відбуватися гальмування умовних рефлексів аж до повного їх зникнення. Умовні рефлекси є біологічною основою для формування динамічних стереотипів і навичок.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Які види рефлексів є у людини?

2. Які умови потрібні для формування умовного рефлексу?

3. Які процеси відбуваються у корі головного мозку під час утворення умовного рефлексу?

4. Склади перелік динамічних стереотипів, які людина використовує у своєму повсякденному житті.

5. На конкретному прикладі поясни, як утворюється навичка.

6. Інколи люди ототожнюють поняття навички і звички. Але це зовсім не одне й те саме. Поясни, у чому різниця між цими поняттями, використовуючи додаткові джерела інформації. Наведи приклади звичок.

СКЛАДАЮ РЕФЛЕКСИВНУ МОЗАЇКУ

Виконай завдання (див. с. 9).

Зміст