В зависимости от преобладания у человека функции первой или второй сигнальной систем различают три типа высшей нервной деятельности. Художественный тип. Это люди, у которых восприятие внешней среды отличается яркой образностью. Первая сигнальная система доминирует. Мыслительный тип. Доминирует вторая сигнальная система, преобладает способность к анализу и синтезу, установлению причинно-следственных связей. Средний тип. Роль обеих сигнальный систем уравновешена.
Интегративные функции лежат в основе ритмов мозга, в т. ч. цикла «сон—бодрствование», сознания и мышления, членораздельной речи, научения и памяти, мотиваций и эмоций, интеллекта и творчества. Морфологическим субстратом интегративных функций является кора полушарий большого мозга, а именно новая кора и лимбическая система. Интегративные функции ЦНС не связаны с управлением движениями и вегетативными функциями, а также с обработкой сигналов, поступающих от органов чувств.
Жизнедеятельность организма человека происходит ритмично, и эта ритмичность также координируется и регулируется нервной системой. Ритмы подчиняются общему принципу иерархичности строения живого. Так, существуют клеточные, тканевые, органные, системные и организменные ритмы. Различают несколько типов биологических ритмов: околосуточные, или циркадианные (от лат. Circa – «около»; dies – «день»), это ритмы с периодичностью примерно равной суткам. У человека их около 300. Основной из них – это цикл сна и бодрствования, с которым синхронизированы многие другие, например суточные колебания температуры тела, выделения многих гормонов, мочеотделение, подъем и спад умственной и физической работоспособности. Инфрадианные (от лат. infra – «меньше») ритмы более продолжительные, они повторяются реже одного раза в сутки. Например, репродуктивный цикл у женщины. Хорошо изучены сезонные и годовые ритмы животных.
Большинство людей ощущают сезонные ритмы. В последние годы изучены и описаны трехлетние и семилетние циклы у людей. Так, например, у многих спортсменов достижения подчиняются трехлетним ритмам, у многих художников, поэтов, композиторов, писателей творческие подъемы и спады подчиняются семилетним ритмам. Все они начинаются с рождения человека и протекают в течение всей жизни. Ультрадианные (от лат. ultra «сверх») ритмы повторяются чаще одного раза в сутки, например фазы сна и бодрствования. У человека наблюдаются циклические колебания познавательной деятельности и внимания с периодом 90–100 мин. Цикличность электрической активности мозга, независимо от сна или бодрствования, составляет около 90 мин. В основе ритмов лежат взаимоотношения между Солнцем, Землей и Луной. Все циркадианные ритмы связаны с главным ритмом природы вращением Земли.
Сон – это не перерыв в деятельности мозга, а просто иное состояние сознания». Во время сна активно функционируют нейроны, причем во сне спонтанная активность многих нейронов даже усиливается.
Сон является одной из важных биологических потребностей вида «человек разумный». Назначение его до конца не известно.
Сознание – это, пожалуй, главный признак существования человека, которое характеризуется в первую очередь осознанием своего «я», своей собственной индивидуальности и индивидуальности других людей.
Морфологической основой сознания являются функционирующие нейроны коры больших полушарий головного мозга. Сознание порождается в результате определенной функциональной активности ЦНС в процессе взаимодействия коры больших полушарий и подкорковых структур. Важнейшую роль играет ретикулярная формация.
Мышление – это понимание и способность манипулировать словесными символами, или понятиями. Мышление представляет собой процесс познавательной деятельности человека, который предполагает мысленную манипуляцию любыми словесными символами, идеями, образами, суждениями, воспоминаниями, понятиями, образами восприятия, убеждениями или намерениями. Мышление включает решение задач, интеллектуальные функции, творчество, научение, память, воображение и т. д. В основе мышления лежат память и членораздельная речь, иными словами, мышление вербально. Мышление является функцией мозга. Главную роль в этом процессе играют лобные доли больших полушарий головного мозга. Сущность мышления – это мысленное моделирование человеком различных событий.
Сознание человека тесно связано с членораздельной речью и зависит от нее. Человек осознает только те предметы и явления, которые превращаются в словесные символы. Большинство животных общаются между собой с помощью различных сигналов. Членораздельная речь уникальна и отличается от этих сигналов, которые, кстати, существуют и у человека (например, гримаса или вскрик боли), тем, что передает не только то, что имеется в настоящее время в данной конкретной ситуации, но и то, что было в прошлом, что может произойти в будущем. Речь передает сведения об опыте, которым говорящий не обладает. И.П. Павлов назвал речь второй сигнальной системой, которая отличается от первой (органы чувств) отвлечением и обобщением.
В коре полушарий большого мозга находятся три важнейших центра, связанных с речью: зрительный на медиальной поверхности затылочных долей в области шпорной борозды; слуховой в обеих височных долях; сомато-сенсорный в прецентральных извилинах обоих полушарий, именно его нейроны управляют мышцами лица, туловища и конечностей. Следует знать о межполушарных различиях, открытых Р. Сперри, который показал, что изолированное левое полушарие столь же эффективно обеспечивает сознание человека и членораздельную речь как оба полушария, в то время как изолированное правое полушарие не может обеспечить устную и письменную речь.
Левое полушарие не только воспринимает речь, но и генерирует звуки речи. Левое полушарие доминирует и в двигательных актах речи. Правое полушарие способствует выделению сигналов из шума, опознает интонации и музыкальные мелодии, оно обеспечивает понимание устной и письменной речи, участвует в модуляции голоса. Однако правильнее говорить не о доминировании левого полушария, а о взаимодополняющей специализации обоих полушарий с преобладанием речевых функций (как правило) у левого.
Именно левое полушарие определяет, главным образом, лингвистические (вербальные) способности человека. Корковые центры левого полушария играют основную (специфическую) роль в восприятии, запоминании и воспроизведении речи. Только их нормальное функционирование приводит к полноценной речевой функции.
Научение – это процесс усвоения знаний или овладения ими. Самая простая и самая распространенная форма научения – это привыкание. Память – это психическая функция сохранения информации о каких-либо раздражениях, а также идеях, образах, событиях после того, как они уже не действуют на человека, и способность сохранять и впоследствии использовать (извлекать) эту информацию. Память характеризуется пятью процессами: запоминание информации, ее сохранение, извлечение, воспроизведение и забывание.