Основная форма взаимодействия организма со средой — рефлекс - ответное действие организма на раздражение. Действие это осуществляется с помощью центральной нервной системы. Рефлекторные действия организма могут возникать под влиянием внешних или внутренних раздражителей. К внешним раздражителям относятся воздействия, исходящие из внешнего мира (звуки, свет, вкус, запах, высокая или низкая температура и т. п.); к внутренним раздражителям — воздействия, исходящие из внутренней среды организма (изменения в деятельности внутренних органов).
В рефлекторном механизме принято различать три части: чувствующую, центральную и двигательную. Раздражитель вызывает процесс возбуждения в концевых разветвлениях чувствующего нерва. Возбуждение по чувствующему нерву передается в центр (мозг), где переключается на двигательный нерв и по нему идет к рабочему органу. Возникает ответная реакция на раздражение. Эти три части рефлекторного механизма вместе называются рефлекторной дугой.
Согласно последним исследованиям физиологов установлено, что структура сложного рефлекса имеет не три, а четыре части. Эта последняя часть контролирует и корректирует (уточняет, поправляет) протекание третьей части — двигательной.
Как это происходит? Оказывается, как только нервный сигнал по двигательному
— центробежному — нерву доходит до рабочего органа (к мышце или железе), то последний в свою очередь посылает обратный сигнал в центр — мозг. Поступивший обратный сигнал информирует мозг о характере тех изменений, которые в данный момент произошли в организме, т. е. сообщает в какой мере — правильно или неправильно — рабочий орган выполнил полученную из центра команду. Как только мозг обнаруживает отклонение от заданной программы, если ответное действие выполнено неудачно, он тут же посылает сигнал о соотвествующей корректировке действия и направляет деятельность организма по ранее намеченному пути. Это четвертое звено рефлекторного акта получило название обратной связи.
Благодаря наличию обратной связи обеспечивается саморегуляция, самоуправление организма в процессе правильного приспособления к окружающей среде. Без этого мы никогда не могли бы научиться ходить, писать, пользоваться ножом и вилкой, одеваться, совершать различного рода профессиональные движения, овладевать спортивными навыками.
Рефлексы по происхождению бывают двух видов: врожденные и приобретенные, или, по классификации ., П. Павлова, безусловные я условные.
Безусловные рефлексы являются функцией главным образом отделов центральной нервной системы, которые расположены под корой. Условные рефлексы являются функцией высшего отдела мозга — коры больших полушарий.
Безусловный рефлекс совершается автоматически и никакой предварительной тренировки не требует. Он приобретен данным Видом животного в процессе всего предыдущего исторического развития и передается по наследству. Условный рефлекс требует определенных условий для возникновения.
Чтобы уяснить разницу нервных механизмов того и другого рефлекса, рассмотрим примеры. Маленький ребенок тянется ручонкой к блестящему белому чайнику. Обжегшись, малыш мгновенно отдергивает руку. Это безусловный рефлекс. Но вот он отдергивает руку при одном виде чайника. Это условный рефлекс.
Условный рефлекс возникает при неоднократном сочетании (совпадении) безразличного для организма раздражителя с безусловным раздражителем (для человека, как мы увидим далее, если с безусловным раздражителем сочетается словесный, достаточно и однократного сочетания). В этом случае в коре полушарии устанавливается связь между двумя центрами возбуждения. Связь эта, разумеется, не механическая связь типа нервного волокна, а проторение нервного пути, связанное с изменением состояния клеток. Это приводит к облегчению передачи возбуждения в соответствующем направлении. Таким образом, безразличный ранее, нейтральный раздражитель становится сигналом какого-либо жизненно необходимого явления. А это чрезвычайно важно: животное погибло бы, если бы, не умея отыскивать пищу по условным признакам, дожидалось, пока она попадет ему и рот. Оно не могло бы выжить, если бы не получало условных сигналов опасности заранее (вид зверя-врага, испускаемые им звуки) и начинало обороняться лишь в тот момент, когда попадало в зубы и когти хищников. Если условные раздражители теряют свое сигнальное значение, то условный рефлекс перестает действовать, и это также биологически очень важно.
Безусловные и условные рефлексы выполняют функцию связи организма с окружающей средой, обеспечивают его приспособление к этой среде и нормальную жизнедеятельность в ней. Одни безусловные рефлексы не могут обеспечить многим животным, а человеку тем более, всесторонних связей с окружающей средой. Но первых, потому, что, являясь количественно немногочисленными, они дают лишь ограниченную ориентировку в окружающей среде. Во-вторых, безусловные (т. е. постоянные, неизменные) рефлексы могут обеспечивать уравновешивание организма со средой лишь при абсолютном постоянстве этой внешней среды.
А так как внешняя среда при своем чрезвычайном разнообразии находится в беспрерывном колебании, то безусловных связей как связей постоянных недостаточно и необходимо дополнение их временными связями.
Условные рефлексы у высших животных и особенно у чело века вырабатываются постоянно. Объясняется это явление динамичностью внешней среды, к постоянно меняющимся условиям которой нервная система должна быстро приспосабливаться.
Таким образом, если безусловные рефлексы дают лишь строго ограниченную ориентировку в окружающей среде, то условные рефлексы обеспечивают универсальную ориентировку. Поэтому роль условных рефлексов в жизни человека очень велика. Крупнейший русский физиолог И. М. Сеченов еще в. конце XIX в. показал, что все поведение человека представляет собой сложную систему рефлекторных актов. И. П. Павлов специально подчеркивал, что механизм формирования условных рефлексов и их систем лежит в основе привычек и навыков человека, в основе воспитания и дисциплинирования его.
Кора больших полушарий, испытывая на себе воздействие различного рода сигналов, идущих из внешнего мира, совершает сложную аналитико-синтетическую деятельность — анализирует внешний мир, выделяет различные раздражители, воспринимает различные сигналы. Синтетическая деятельность коры состоит в образовании временных связей. Самым простым случаем синтеза является образование условного рефлекса.
Нервные процессы в коре больших полушарий мозга. Ученые давно пытались выяснить, что происходит с мозгом во время его работы. Известен случай, когда с этой целью собаке был изготовлен стеклянный череп, отлитый по форме удаленной верх ней части ее черепной коробки. Его привинтили серебряными винтами к основной костной массе черепа. Собака благополучно жила со стеклянной головой. Но ученые были разочарованы — никаких видимых изменений в мозгу не наблюдалось: мозг не пульсировал (как ожидали), не изменял своей формы и цвета. Ведь во время работы в мозгу происходят сложные биохимические процессы, не имеющие никаких внешне выраженных про явлений.