1 и 2 сигнальные системы по павлову. Характеристика первой и второй сигнальной системы

СИГНАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ - система условных связей, ассоциаций, с помощью к-рых живые организмы взаимодействуют с окружающей средой.

Понятие «сигнальной системы» введено И. П. Павловым в 1932 г. для объяснения физиол. закономерностей работы головного мозга и является отражением системных принципов организации функционирования мозга, а также особенностей высшей нервной деятельности (см.), позволяющих организму обеспечить наилучшие соотношения со средой обитания.

С. с. играют огромную роль в жизни человека и животных. Принцип сигнализации реализуется уже на уровне простейших, и все дальнейшее усложнение и совершенствование приспособительных возможностей организмов в значительной мере определяется эволюцией С. с. В частности, возможность своевременного реагирования на сигнал, предваряющий действие биологически существенного фактора, равноценна решению вопроса о дальнейшем существовании, поскольку этот фактор может быть полезным или вредным для данного организма.

Сигналами жизненно важных явлений и предметов, удовлетворяющих ту или иную потребность организма, могут стать любые природные физ. или хим. агенты - звуки, запахи, зрительные образы и др. На их основе формируется так наз. первая сигнальная система, общая для всего животного мира, включая и человека.

Понятие «сигнальная система» - одно из центральных в учении И. П. Павлова об условных рефлексах (см.). И. П. Павлов, рассматривавший условные рефлексы как вид ассоциаций, полагал, что все поведение животного определяется уровнем организации в. н. д. Первый из них объединяет систему безусловных рефлексов (см.) - пищевых, оборонительных, половых и др., включая такие сложные их формы, как инстинкты (см.), влечения (см.) и др. В основе функционирования этих рефлексов лежат механизмы генетической памяти. Безусловные рефлексы - это способ приспособления организма к среде, но он ограничен жесткими рамками врожденных механизмов.

Второй уровень в. н. д. представлен системой сигнализации жизненно важных факторов сопутствующими или связанными с ними природными агентами. Сочетаясь с действием безусловных раздражителей, эти агенты по механизму условной, или временной, связи (стимул - подкрепление) становятся их сигналами. Совокупность таких условных связей и представляет собой С. с., к-рая у животных является единственной, а у человека - первой С. с. Она обеспечивает организму широкие приспособительные возможности к ориентации в окружающей среде.

Для человека значение первой С. с. полностью сохраняется. Но его эволюция, отличавшаяся такими качественно новыми категориями, как социальные отношения, потребовала развития различных форм общения. Сначала это были жесты, мимика, возгласы. Затем возгласы стали превращаться в слова, слитную речь. На основе способности к высшим формам обобщения, абстракции сформировалось мышление (см.), к-рое обогатилось знаниями, создало науку и искусство. Человек стал не только приспосабливаться к природе, но и приспосабливать природную среду для своих нужд.

Так сформировалась свойственная человеку вторая С. с., олицетворяющая обобщающую сигнализацию в виде речи (произносимой, слышимой), письма, рисования, жестов и др. (см. Речь). Слово, объединяя сигналы первой С. с., становится сигналом сигналов; словами же обозначаются действия, взаимоотношения разного рода.

Становление второй С. с. хорошо прослеживается в наблюдениях за развитием детей. В первые три года жизни формируется преимущественно первая С. с. и эмоциональная сфера. Способность к более высокой степени обобщения вырабатывается на 4-5-м году жизни, после чего вторая С. с. становится определяющей в последующей жизни человека.

Структурно-функциональное обеспечение С. с. отличается сложностью. Сигнал как физ. или хим. фактор воспринимается рецепторами (см.) - входными устройствами анализаторов (см.). В рецепторах происходит кодирование информации в форме последовательности нервных импульсов (см. Нервный импульс). Нервный код подвергается первичному анализу в передаточных реле (промежуточных центрах) сенсорного тракта и поступает в проекционные зоны коры головного мозга (см.). Предполагается, что там формируются соответствующие внешнему воздействию моносенсорные образы, а в ассоциативных полях, отличающихся наличием полисенсорных элементов, на основе конвергенции создаются полисенсорные ассоциации: слуховые и тактильные, обонятельно-вкусовые и др. Для сигнальной деятельности существенны такие ассоциации, в к-рых одна из составляющих сложного образа выступает в качестве предвестника, сигнала другой части, представляющей жизненно важный для организма фактор, напр, в комплексе «запах - пища» естественным сигналом выступает запах, воспринимаемый как предвестник пищи.

Другим важным звеном С. с. являются центры потребностей, возбуждение или торможение к-рых обусловливает действенность или недейственность данного сигнала, напр, запах пищи у сытого животного не вызовет пищевого рефлекса, поскольку гипоталамический «центр голода» окажется заторможенным.

Функциональные и органические поражения ц. н. с. вызывают различные нервные и психические заболевания. Нек-рые формы патологии имеют аналоги у животных, что позволило И. П. Павлову дать их физиол. анализ. Он подчеркивал значение типов высшей нервной деятельности (см.). У собак возбудимого типа быстрая смена возбуждения торможением, перенапряжение тормозного процесса легко вызывают невротические расстройства (см. Неврозы экспериментальные). Главными «поставщиками» неврозов И. П. Павлов назвал собак слабого тормозного типа, поскольку они не могут выносить ни напряженного возбуждения, ни напряженного торможения. При перенапряжении возбудительного процесса такие животные впадают в состояние, сходное с истерией. У людей, полагал И. П. Павлов, истерия (см.) характеризуется также нек-рым разобщением деятельности первой и второй С. с. Большую роль в этом играет развитие фазовых, гипнотических состояний, при к-рых часто сказывается влияние эмоционального «заряда» подкорки при концентрации нервных процессов в коре и чрезвычайной их «зафиксированности».

Предположения И. П. Павлова о нарушении правильного взаимодействия между первой и второй С. с. при нервно-психических заболеваниях получили дальнейшее развитие в работах А. Г. Иванова-Смоленского и других ученых. С этих позиций рассматривались причины возникновения таких заболеваний, как неврозы, психозы (см. Психические болезни), шизофрения (см.).

Следует отметить, что нарушение функции второй С. с. является очень сложной проблемой. При анализе заболеваний необходимо учитывать взаимодействие различных социальных факторов с патологическими; большое значение имеют психологические показатели, к-рые не всегда удается объяснить с позиций физиологии.

Методы исследования С. с. разнообразны. Это прежде всего классический метод условных рефлексов в различных его модификациях с параллельной регистрацией двигательных и вегетативных реакций. Широко используются электрофизиологические методы: электроэнцефалография (см.), электромиография (см.), микроэлектродный метод исследования (см.), позволяющие изучать активность отдельных нейронов и их популяций в сочетании с машинным математическим анализом данных (у человека нейрональная активность регистрируется только в клин, условиях с диагностической целью). Широко применяются также различные виды ассоциативного словесного эксперимента, запись электрической активности мышц, участвующих в акте речи. Наряду с этим используются данные, получаемые при изучении сенсорных и других систем, участвующих в интегративно-аналитической деятельности мозга.

Библиография: Иванов-Смоленский А. Г. Очерки экспериментального исследования высшей нервной деятельности человека, М., 1971; Кольцова М. М. Развитие сигнальных систем действительности у детей, Л., 1980, библиогр.; Кратин Ю. Г. Анализ сигналов мозгом, Л., 1977, библиогр.; Крушинский Л. В. Биологические основы рассудочной деятельности, М., 1977, библиогр.; Орбели Л. А. Вопросы высшей нервной деятельности, М.- «ii., 1949; Павлов И. П. Двадцатилетний опыт объективного изучения высшей нервной деятельности животных, М., 1973; Пенфилд В. и Робертс Л. Речь и мозговые механизмы, пер. с англ., Л., 1964, библиогр.; Сеченов И. М. Избранные произведения, т. 1, М., 1952; Фирсов Л. А. и Плотников В. IO. Голосовое поведение антропоидов, Л., 1981, библиогр.

1.1.Первая сигнальная система 3

1.2. Вторая сигнальная система 4

1.3Взаимодействие первой и второй сигнальной системы 7

Список литературы 10

1. Сигнальная деятельность мозга

Условнорефлекторную деятельность коры больших полушарий Павлов назвал сигнальной деятельностью мозга, так как раздражители внешней среды дают организму сигналы о том, что имеет для него значение в окружающем мире. Поступающие в мозг сигналы, которые вызываются предметами и явлениями, действующими на органы чувств (в результате чего возникают ощущения, восприятия, представления), Павлов назвал первой сигнальной системой; она имеется у человека и у животных. Но у человека произошла, как пишет Павлов, чрезвычайная прибавка к механизмам нервной деятельности в процессе трудовой деятельности и социальной жизни. Эта прибавка - человеческая речь, она и является по теории Павлова второй сигнальной системой – словесной.

Согласно точки зрения Павлова, регуляция отношений организма со средой осуществляется у высших животных, включая человека, посредством двух взаимосвязанных инстанций головного мозга: в подкорке сосредоточен нервный аппарат безусловных рефлексов, вызываемых немногими безусловными (действующими с рождения) внешними раздражителями; этот аппарат, составляющий первую инстанцию, обеспечивает ограниченную ориентировку в среде и слабое приспособление. Вторая инстанция образуется большими полушариями, в которых сосредоточен нервный аппарат условных рефлексов, обеспечивающий сигнализацию немногих безусловных раздражителей бесчисленным количеством других раздражителей, анализируемых и синтезируемых; этот аппарат резко расширяет возможности ориентировки организма и повышает его приспособительность.

2. Первая сигнальная система

В первой сигнальной системе все формы поведения, включая способы и средства взаимного общения, базируются исключительно на непосредственном восприятии действительности и реакции на натуральные раздражители. Первая сигнальная система обеспечивает формы конкретно-чувственного отражения. При этом вначале в организме формируется ощущение отдельных свойств, предметов, явлений, воспринимаемых соответствующими рецепторными образованиями. На следующем этапе нервные механизмы ощущений усложняются, на их основе возникают другие, более сложные формы отражения - восприятия. И только с возникновением и развитием второй сигнальной системы появляется возможность осуществления абстрактной формы отражения - образование понятий, представлений.

В отличие от условных рефлексов животных, отражающих окружающую действительность с помощью конкретных слуховых, зрительных и других сенсорных сигналов, раздражители второй сигнальной системы отражают окружающую действительность с помощью обобщающих, абстрагирующих понятий, выражаемых словами. В то время как животные оперируют лишь образами, формируемыми на основе непосредственно воспринимаемых сигнальных раздражителей, человек с его развитой второй сигнальной системой оперирует не только образами, но и связанными с ними мыслями, осмысленными образами, содержащими семантическую (смысловую) информацию. Раздражители второй сигнальной системы в значительной степени опосредованы мыслительной деятельностью человека.

Первая сигнальная система - это зрительные, слуховые и другие чувственные сигналы, из которых строятся образы внешнего мира. Восприятие непосредственных сигналов предметов и явлений окружающего мира и сигналов из внутренней среды организма, приходящих от зрительных, слуховых, тактильных и других рецепторов, составляет первую сигнальную систему, которая имеется у животных и человека.

Первая сигнальная система, система условнорефлекторных связей, формирующихся в коре головного мозга животных и человека при воздействии на рецепторы раздражений, исходящих из внешней и внутренней среды. Она основа непосредственного отражения действительности в форме ощущений и восприятий.

Термин первая сигнальная система введён в 1932 И. П. Павловым при исследовании физиологического механизма речи. По Павлову, для животного действительность сигнализируется главным образом раздражениями (и следами их в больших полушариях), которые воспринимаются непосредственно клетками зрительных, слуховых и других рецепторов организма. «Это то, что и мы имеем в себе как впечатления, ощущения и представления от окружающей внешней среды, как общеприродной, так и от нашей социальной, исключая слово, слышимое и видимое. Это - первая сигнальная система действительности, общая у нас с животными».

Первая сигнальная система обеспечивает формы конкретно-чувственного отражения. При этом вначале в организме формируется ощущение отдельных свойств, предметов, явлений, воспринимаемых соответствующими рецепторными образованиями. На следующем этапе нервные механизмы ощущений усложняются, на их основе возникают другие, более сложные формы отражения - восприятия. И только с возникновением и развитием второй сигнальной системы появляется возможность осуществления абстрактной формы отражения - образование понятий, представлений.

Взаимоотношения организма со средой осуществляются на основе сигналов, поступающих в нервную систему в результате непосредственного воздействия предметов и явлений внешнего мира на рецепторы. Этот тип сигнализации И. П. Павлов назвал первой сигнальной системой. В животном мире первая сигнальная система является единственным каналом информации организма о состоянии среды. Различные предметы внешнего мира, их физические и химические свойства (звук, цвет, форма, химический состав и др.) приобретают значение условных сигналов, оповещают организм о наступающих вслед за ними явлениях, вызывая тем самым приспособительные реакции. Например, дремлющее травоядное животное при звуке шагов или запахе хищника спасается бегством, так как эти раздражители сигнализируют об опасности.

Первая сигнальная система высших животных обеспечивает достаточно совершенное отражение внешнего мира и в связи с этим гонкое и точное приспособление их к среде. И. П. Павлов рассматривал первую сигнальную систему как систему восприятия, впечатлений от всех воздействий внешнего и внутреннего мира, сигнализирующих о биологически полезных или вредных для организма раздражителях. Он писал: «Для животного действительность сигнализируется почти исключительно только раздражениями и следами их в больших полушариях, непосредственно приходящими специальные клетки зрительных, слуховых и других рецепторов организма. Это то, что мы имеем в себе как впечатления, ощущения и представления от окружающей внешней среды, как общеприродной так и нашей социальной, исключая слово, слышимое и видимое. Это первая сигнальная система действительности, общая у нас с животными».

Сигналы первой сигнальной системы являются конкретными и относятся к определенному предмету.

Образование условных рефлексов через первую сигнальную систему составляет у высших животных физиологическую основу их элементарного конкретного, или предметного, мышления. Первая сигнальная система - одинаковая у человека и животных. В условиях обычной жизни у человека она изолированно функционирует только в первые шесть месяцев жизни.

При воспитании человека развивается вторая сигнальная система, характерная только для человека. Это переводит высшую нервную деятельность человека на более высокую ступень. Она приобретает новые качества, обусловливающие расширение возможностей общения с внешним миром и многогранность его проявлений. И. П. Павлов назвал вторую сигнальную систему «чрезвычайной прибавкой» к механизмам высшей нервной деятельности человека. Вторая сигнальная система - это речь, слово, видимое, слышимое, произносимое мысленно. Это высшая система сигнализации окружающего мира. Она состоит в словесном обозначении всех его сигналов и в речевом общении. Вторая сигнальная система развилась у человека под влиянием социальной среды в процессе труда. Большую роль в этом сыграли кинестезические раздражения мозга, возникающие в результате трудовых процессов. Слово для человека служит таким же физиологическим раздражителем, как предметы и явления окружающего мира.

Словесные сигналы обобщают раздражители первой сигнальной системы. Одно и то же слово «стол» сигнализирует не только об определенном столе, но и о многих других столах, разных по величине, форме, цвету и др. В этом факте выражено не только обобщение, но и отвлечение от конкретных предметов действительности, т. е. переход человека от предметного мышления к абстрактному. Для того чтобы слово «стол» указывало на конкретный стол, необходимо уточнение-«этот стол». В пределах второй сигнальной системы обобщаются раздражители не только первой, но и самой второй сигнальной системы. Например, слово узкого значения «осина» обобщает конкретные раздражители первой сигнальной системы, а слово более широкого значения «дерево» - раздражители второй сигнальной системы.

Таким образом, вторая сигнальная система является всеобъемлющей, способной заменить, абстрагировать и обобщить все раздражители первой сигнальной системы. Благодаря всей предшествующей жизни взрослого человека слово связано со всеми внешними и внутренними раздражениями, приходящими в нервную систему, обо всех них сигнализирует и все их заменяет, вызывая такие же действия, как они.

Другое исключительно важное значение второй сигнальной системы заключается в том, что она резко увеличивает объем информации - за счет использования не только индивидуального, но и коллективного опыта всего человечества. Получаемая человеком от других лиц словесная информация - устная и в особенности письменная - имеет чрезвычайно широкий диапазон (это может быть информация не только от ныне живущих лиц, но и от многих предшествующих поколений). Так, совершенствование спортсмена лишь частично происходит за счет личного его опыта, через словесную информацию он широко использует опыт своего тренера и огромного числа других лиц, изложенный в методических пособиях, учебниках, статьях и т. д.

Первая и вторая сигнальные системы функционально взаимосвязаны. Сигналы первой сигнальной системы, поступающие из различных частей тела и окружающей среды, непрерывно взаимодействуют с сигналами второй сигнальной системы. При этом образуются условные рефлексы второго и высших порядков, функционально связывающие сигнальные системы в единое целое. Кроме того, связь между двумя сигнальными системами, основанная на элективной (избирательной) иррадиации возбуждения, позволяет воспроизводить через вторую сигнальную систему условные рефлексы, выработанные на основе первой сигнальной системы (А. Г. Иванов-Смоленский).

Вторая сигнальная система составляет физиологическую основу абстрактного речевого мышления, присущего только человеку. Афферентные сигналы, поступающие в центральную нервную систему от речевых органов, через слуховой и зрительный анализаторы, формируют у человека сложные рефлексы, обусловливающие звуковую и письменную речь.

Локализация функций второй сигнальной системы в коре головного мозга выяснена еще не полностью. В ее осуществлении участвуют структуры правого и левого полушарий. Доминирующая роль при этом у большинства людей (правшей) принадлежит левому полушарию. Сравнительно обширные его участки осуществляют сложные функции, связанные с пониманием смысла слов, координацией речедвигательного аппарата при их произнесении и другими процессами.

Первая сигнальная система

Замечание 1

Впервые понятие сигнальные системы ввел И. П. Павлов, для различения ВНД человека и животных.

Первая сигнальная система присуща человеку и животному. Характеризуется, первая сигнальная система, проявлением в рефлексах, которые формируются на раздражении внешней и внутренней среды, кроме смыслового слова.

Сигналы первой сигнальной системы:

• Запах;
• Форма;
• Вкус;
• Цвет;
• Температуру и т. п.

Поступление таких сигналов, от рецепторов поступают в головной мозг нервные импульсы животного и человека поддаются анализу и синтезу

Характерные черты первой сигнальной системы:

1. Определенность сигнала (любые явления окружающей реальности человека или животного);
2. Подкрепление безусловным раздражителем (например, оборонительными, пищевыми или половыми раздражителями);
3. Биологическая природа целевого приспособления (человек или животное постоянно стремится к лучшему: питанию, жилищу, размножению, обороне).

Вторая сигнальная система

В процессе социального развития человеческий организм приобрел вторую сигнальную систему, которая стала обеспечивать формирование общего представления об окружающей реальности с помощью слова и речи. Вторая сигнальная система взаимосвязана с сознанием и абстрактным мышлением человека.

Сигналы второй сигнальной системы:

• Слова устной речи;
• Слова письменной речи;
• Знаки;
• Рисунки;
• Формулы;
• Мимика;
• Жесты;
• Символы.

Сигнальное значение слова для человека заключается в его смысловом содержании.

Вторая сигнальная система способна заменить раздражители первой сигнальной системы. Поскольку, сигналы 1-й системы постоянно и непрерывно взаимодействуют с сигналами 2-й системы. Таким образом, возникает условный рефлекс второго и последующих высших порядков.

Благодаря второй сигнальной системе человек способен к абстрактному речевому мышлению.

Для функционирования второй сигнально системы оба полушария головного мозга принимают участие.

Замечание 2

При 2-й сигнальной системы возникло, в нервной деятельности, отвлечение и обобщение сигналов, который непосредственно поступают в головной мозг. Вследствие, обусловливается адаптационная функция человека к внешней среде. Так, вторая сигнальная система регулирует различные формы поведения человека.

Характерные черты второй сигнальной системы:

1. Обобщение понятий и отвлечение от общих свойств;
2. Одновременность в перестройки и формирование временных нервных связей;
3. Отображение временных связей;
4. Абстрактность и отвлечение понятия;
5. Утомляемость и влиятельность рефлексов.

Взаимодействие между первой и второй сигнальными системами

Взаимодействие между системами, заключается в проявлении избирательной иррадиации нервных процессов между ними. Такое взаимодействие характеризуется наличием связей сенсорных зон коры больших полушарий между собой, которые воспринимают стимулы и нервные структуры. Также существует, между сигнальными системами, иррадиация торможения.

Стадии взаимодействия сигнальных систем в процессе онтогенеза:

1. Реализация условных рефлексов на уровне первой сигнальной системы;
2. Реакция на словесные раздражители вегетативными и соматическими реакциями;
3. Словесная реакция, реализация второй сигнальной системы (начинается с произношением отдельных слов, связанных с отдельным предметом. Затем слова обозначают действия и переживания. Чуть позже происходит дифференциация слов на категории. В конечном итоге с каждым годом жизни ребенка увеличивается его словарный запас);
4. Появление условных рефлексов;
5. Выработка двигательных и речевых стереотипов.

Любая группа, для того чтобы выжить, должна обладать средством, которое позволило бы ее членам общаться между собой, направлять и координировать действия друг друга. Почти у всех животных есть свои способы передачи информации. Однако эти сигналы связаны с сиюминутной ситуацией. По-видимому, ни одно животное, кроме человека, не способно передавать информацию, не относящуюся к данному моменту. Человек может при помощи слов возвращаться в прошлое, делая доступными эти знания для других, предупреждать о будущем.

И.М. Сеченов впервые сказал о том, что аналитико-синтетическая деятельность мозга состоит из:

а) чувственно-образной формы отражения действительности – через ощущения;

б) внечувственной – посредством слова, понятия.

Позднее И.П. Павлов разработал учение о двух сигнальных системах. В ходе эволюции у людей появилась членораздельная речь, то есть сигналы в виде слов произносимых, слышимых, читаемых. Есть предположение, что язык возник около 2 млн. лет назад, в эпоху, когда человек изготовлял свои первые орудия. Другие ученые считают, что речь начала развиваться позднее, в эпоху последнего оледенения 75 тыс. лет назад, когда от передачи информации посредством слова зависело выживание вида. Установлено, что способность к членораздельной речи у человека обеспечивается благодаря низкому положению гортани. По ископаемым останкам известно, что такое расположение гортани появилось на относительно поздних стадиях развития. Такое преобразование верхних дыхательных путей возможно возникло в результате изменения климата в умеренных областях, поэтому, по-видимому, членораздельная речь появилась 1,5 млн. лет назад.

2. может быть обобщающим или абстрактным;

3. отображает, замещает сигналы, поступающие из внешнего мира, т.е. является “сигналом сигналов” (по И.П. Павлову).

I-я и II-я сигнальные системы тесно взаимодействуют между собой. Слова без образа и действия не могут создать представления о предметах. Например, слова “одуванчик” и “ромашка” вызывают знакомые представления, а альпийский цветок “эдельвейс” у многих не вызывает соответствующих образов.

Речь может участвовать в регуляции деятельности различных органов с помощью слов. Словесные раздражители являются физиологически активными факторами, они изменяют функцию внутренних органов, интенсивность обменных процессов, воз­действуют на мышечную и сенсорные системы. Вовремя сказан­ное доброе слово может повышать работоспособность, способст­вовать хорошему настроению. Неосторожно произнесенное в присутствии больного слово может значительно ухудшить его со­стояние.

Таким образом, I-я сигнальная система наполняет II-ю конкретным содержанием. Слушая иностранную речь, мы ничего не понимаем, пока та не будет переведена. Только взаимодействие обеих сигнальных систем действительности является физиологической основой активной творческой деятельности.