Системный принцип управления физиологическими функциями как основа сложного поведения.

Понятие о функциональной системе поведенческого акта (П.К.Анохин). Составные элемент функциональной системы.

Организм - это самостоятельно существующая единица органи­ческого мира. Он представляет собой саморегулирующуюся систему, реагирующую как единое целое на различные изменения внешней сре­ды. В организме частные физиологические процессы подчинены зако­номерностям работы сложной целостной системы.

Например, изменение обмена веществ и функций любой клетки, ткани, органа и системы органов вызывает изменения обмена ве­ществ других клеток, тканей, органов и систем органов. Поэтому обмен веществ и функции клеток, тканей и органов, изолированных из организма, отличаются от происходящих внутри его. Целостному организму свойственны функции, такие как размножение, поведение, мышление, отсутствующие в изолированных его частях.

Характерной для всякого организма является определенная организация его структур. Различают молекулярный уровень организации (вирусы), клеточный (простейшие), тканевой, органный и сис­темный.

Каждый орган или система органов выполняет специфическую функцию. Однако самостоятельность системы или органа является относительной. Живой организм представляет собой систему систем, которая в процессе взаимодействия с внешней средой обеспечивает получение полезного приспособительного результата. Так, при реа­лизации поведенческой реакции, связанной с удовлетворением потребности животного в пище, различные физиологические реакции подчиняются решению главной задачи - получению пищи.

Потребности живого организма могут быть удовлетворены толь­ко в результате активного взаимодействия его с внешней средой.

Управление процессами жизнедеятельности в организме строится по принципу системной иерархичности, т.е. элементарные процессы подчинены более сложным.

Ведущее значение в физиологических механизмах сложных пове­денческих актов принадлежит нервной системе. ЦНС регулирует и координирует физиологические функции, определяя их ритм и общую направленность. В свою очередь, частные формы физиологических функций благодаря обратным связям оказывают влияние на высший управляющий аппарат. Такая форма контроля и взаимного влияния физиологических функций лежит в основе системного управления в целостном организме.

П.К. Анохин первый обратил внимание на то, что системы в живом организме не просто анатомически соединяют входящие в них отдельные элементы, но и объединяют их для осуществления отдель­ных жизненно важных функций организма. Осуществление любого пси­хического или физиологического процесса связано с образованием в организме функциональных систем, обеспечивающих достижение нуж­ных результатов и обусловливающих целенаправленное поведение.

Анохин понимал временное саморегулирующееся объединение рецепторов, различных мозговых структур и исполнительных органов, взаимодействующих совместно с целью достижения приспособительных полезных для организма резу­льтатов.

В отличие от традиционных анатомо-физиологических систем, которые состоят из определенного постоянного набора органов, функциональные системы производят избирательное объединение раз­личных органов в разных комбинациях из разных анатомических сис­тем для достижения полезных для организма приспособительных результатов. Один и тот же орган, включенный в различные функцио­нальные системы, может выполнять различные функции.

Функциональная система целостного поведенческого акта (рис.1) включает в себя следующие механизмы: I) афферентный синтез; 2) принятие решения; 3) акцептор результатов действия; 4) выпол­нение действия; 5) получение результатов действия и сравнение их на основе обратной афферентации с программой действия.

Стадия афферентного синтеза складывается из мотивационного возбуждения, обстановочной афферентации, использования аппарата памяти, пусковой афферентации.

Работа функциональной системы направлена на получение поле­зного приспособительного результата для удовлетворения возникшей биологической или социальной потребности. Вызвав активность в определенных структурах мозга, потребность приводит к возникно­вению мотивации. В организм постоянно поступает много разнообраз­ной информации и одновременно может существовать несколько моти­ваций. В каждый момент времени мотивация, в основе которой лежит наиболее важная потребность, становится доминирующей. Доминиру­ющее мотивационное возбуждение определяет все последующие этапы мозговой деятельности по формированию поведенческих программ.

Для правильного программирования дальнейшего поведения ор­ганизму необходимо оценить окружающую обстановку и свое положе­ние в ней. Это достигается благодаря обстановочной афферентации, т.е. поступлению от рецепторов потока импульсов, несущих инфор­мацию об условиях, в которых предполагается осуществить поведен­ческий акт, направленный на удовлетворение возникшей потребности.

Обязательным компонентом, который неоднократно используется в функциональной системе, является нейрофизиологический аппарат памяти. Благодаря памяти, обстановочная афферентация сравнивает­ся с теми условиями в прошлом, при которых была успешной дея­тельность, которую организму предстоит совершить.

Рис. I. Упрощенная схема поведенческого акта с основными механизмами функциональной системы:

ОА - обстановочная афферентация; ПA - пусковая афферентация; MB - мотивационное возбуждение; ОС - обратные связи.

Если окружающая обстановка и состояние организма благоприятствуют предполагаемому поведенческому акту, то информация, поступающая от рецепторов, становится пусковой (пусковая аффере­нтация) для принятия решения о выполнении действий для удовлет­ворения потребности.

На основе афферентного синтеза осуществляется принятие ре­шения. Извлекая из памяти информацию о собственном или чужом опыте по удовлетворению потребности в аналогичной обстановке, мозг выбирает один из многих способов для достижения поставлен­ной цели. При этом избирательно возбуждаются нервные центры, которые обеспечивают осуществление выбранной поведенческой ре­акции. Деятельность нервных структур, мешающих выполнению дан­ной реакции, тормозится.

Вслед за принятием решения вырабатывается эфферентная про­грамма действия и одновременно формируется специальный аппарат прогнозирования будущих результатов - акцептор результатов действий. Эфферентная программа действия представляет собой определенную последовательность набора нервных команд, поступающих на исполнительные органы - эффекторы. В каждом конкретном случае это могут быть различные комбинации органов из разных анатомичес­ких систем организма. Но они объединяются нервными и эндокринными влияниями и некоторое время функционируют взаимозависимо и совместно для достижения полезного приспособительного результата. Нередко различные функциональные системы для достижения различ­ных приспособительных результатов могут использовать одни и те же органы. Например, сердце является необходимым компонентом и в функциональной системе для поддержания постоянного уровня кровя­ного давления, и в функциональных системах по обеспечению газообмена, терморегуляции и др.

Акцептор результатов действия представляет собой нейронную модель предполагаемого результата, к которому должно привести данное действие. Предвидение будущих результатов происходит бла­годаря последовательному возбуждению корково-подкорковых структур мозга, которое опережает реальные события и возникает еще до поступления афферентных сигналов от рабочего органа (обратных связей) о выполнении действия. Информация о последовательности возбуждения нервных центров хранится, вероятно, в долговременной памяти.

Благодаря акцептору результатов действия осуществляется быстрое включение согласно с программой исполнительных органов функциональной системы и происходит выполнение действия.

Осуществление действия приводит к реальному результату, ин­формация о котором с помощью обратной афферентации (обратных связей) поступает в акцептор действия, где сравнивается с запро­граммированным результатом. Если полученный эффект соответствует запрограммированному, то человек испытывает положительные эмоции. Программа, приводящая к успешному выполнению поведенческого акта и полезному приспособительному результату, закрепляется в долго­срочной памяти, а сформировавшаяся функциональная система пере­стает существовать, т.к. произошло удовлетворение потребности и соответствующая мотивация перестает быть доминирующей.

При отсутствии ожидаемого результата возникают отрицатель­ные эмоции и может произойти один из вариантов: I) повторная по­пытка выполнения тех же рефлекторных реакций по той же программе;- 2) при стойкой мотивации происходит перестройка программы дейс­твия, вносятся поправки в его выполнение; 3) при нестойкой мо­тивации отсутствие ожидаемого результата может привести к измене­нию самой мотивации или к ее исчезновению.

Таким образок, сложные поведенческие акты организма строя­тся не по типу раздражение рецептора - ответная реакция эффекто­ра, а по принципу рефлекторных кольцевых взаимодействий, которые является одним из основных механизмов деятельности функциональных систем.

Можно привести следующий пример образования и деятельности функциональной системы в организации поведения в повседневной жизни. Приближение праздника 8-е Марта вызывает социальную пот­ребность у подростка поздравить свою мать, в результате чего возникает доминирующее мотивационное возбуждение. Сын задумыва­ется на тем, какой подарок сделать маме и вспоминает, что ей нравятся цветы гладиолусы, роман М. Митчел "Унесенные ветром", повести В.Быкова и французские духи.

Обстановочная афферентация показывает, что в начале марта цветущих гладиолусов не найти, а духи дорогие и на них у подрос­тка не хватает денег. Доступность книг по цене делает эту аффе­рентную информацию пусковой. Принимается решение - купить ка­кую-нибудь из нравящихся маме книг, желательно роман "Унесенные ветром" т.к. она давно уже хотела его иметь. Школьник вспомина­ет, что нужную книгу он недавно видел в двух магазинах.

Составляется программа выполнения - посмотреть и купить роман в ближайшем книжном магазине. Однако в магазинах подрос­ток узнает, что необходимый роман уже раскупили. Эта информация является отрицательной обратной связью. Она поступает в акцеп­тор результатов действия.

Поскольку.полученный результат (роман не куплен) не совпа­дает с запрограммированным, акцептор результатов действия вносит поправку в программу действий: съездить еще на книжный ры­нок и если не будет романа "Унесенные ветром", то купить книгу повестей В.Быкова. На книжном рынке подросток находит повести В.Быкова и покупает их. Полезный результат достигнут. Потребность школьника удовлетворяется, мотивация угасает и данная фун­кциональная система перестает существовать.

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: