Условные рефлексы: понятие, примеры, виды, значение

Как натуральные, так и искусственные условные рефлексы образуются лишь при определенных условиях. Эти условия следующие.

1. При образовании условного рефлекса действие двух раздражителей — индифферентного и безусловного — должно совпадать во времени, точнее, индифферентный агент должен несколько предшествовать действию безусловного раздражителя.

Так, если в лаборатории у собаки вырабатывают положительный условный слюнный рефлекс на звуки метронома, которые, как известно, не имеют прямого отношения к пищевой реакции, то экспериментатор сначала включает метроном (индифферентный раздражитель), затем через несколько секунд дает животному пищу (безусловный раздражитель), после чего оба раздражителя действуют совместно Если же опыт ставить в обратном порядке, звуки метронома не приобретут значения сигнала пищевой реакции. Пищевой безусловный раздражитель в этом случае подкрепляет действие индифферентного раздражителя.

2. При образовании условного рефлекса необходимо несколько раз повторить совместное действие индифферентного и безусловного раздражителей.

Далее идут условия, относящиеся к внутреннему состоянию организма животного. Доказано, что действие одинаковых по качеству, силе и длительности раздражителей приводит к разным результатам в зависимости от внутренних условий организма.

3. При образовании условного рефлекса большие полушария должны находиться в деятельном состоянии. У сонливого, очень утомленного животного или человека условные рефлексы не образуются или образуются с большим трудом. Деятельное состояние коры, ее нервный тонус зависят от ряда причин. Кору активизируют возбуждения, идущие от подкорковых образований (нервных центров и ретикулярной системы). Активизирующие механизмы заложены и в самой коре. Установлено, например, что если вести опыт по образованию условных рефлексов у собаки в темной камере, то понижаются не только условные, но и безусловные рефлексы. Наоборот, при ярком свете все условные рефлексы повышаются. Освещенность обстановки в этом случае влияет на тонус коры (повышает или понижает его).

4. При образовании условного рефлекса большие полушария должны быть свободными от других деятельностей, т. е. во время опыта на них не должны действовать посторонние раздражители. Они будут тормозить образование условного рефлекса.

5. Животное, с которым проводятся опыты, должно быть здоровым. Это условие исключает влияние внутренних патологических раздражений, посылаемых в большие полушария и тормозящих образование условного рефлекса.

Наконец, И. П. Павлов выделяет условие, касающееся соотношения силы сочетаемых раздражений.

6. Безусловный раздражитель должен быть сильнее условного. Однако силу раздражителей надо рассматривать не только в физическом смысле, но и в зависимости от трех моментов: от биологического значения раздражителя для данного животного, от внутреннего состояния организма животного в данный момент и, наконец, от предшествующего опыта животного. Слабый шорох скребущей пол мыши вызовет у кошки более живую реакцию, чем удар грома: шорох сигнализирует о близости пищи; у проголодавшейся собаки скорее, чем у сытой, образуется условный рефлекс с пищевым подкреплением, ибо состояние голода повышает тонус коры; старая опытная лиса осторожнее, чем лисенок, крадется к жилищу человека в поисках пищи: слабый скрип двери или ворчание собаки для нее являются сильными сигналами опасности, тогда как неопытный лисенок не обратит на них внимания.

Здесь вы можете прочесть Торможение условных рефлексов и его виды

Что такое условный рефлекс?

Условный рефлекс — это приобретенный рефлекс, свойственный отдельному индивиду, и не закрепляющийся генетически (т.е. не передающийся по наследству). Формирование подобных рефлексов зависит от условий их возникновения, что и послужило причиной для появления названия группы. Фундаментом их появления выступает наличие связи между возникшим раздражителем и безусловнорефлекторным актом, выступающим для него в качестве подкрепления. При этом связь имеет определенные временные рамки. Отвечают за генерацию и проявление рефлексов головной мозг, как его кора, так и расположенные под ней образования.

Одним из первых ученых, всерьез занявшихся изучением данной темы, и предложившим определение «условного рефлекса» в 1903-м году, стал русский физиолог И.П.Павлов.

Биологически условий рефлекс предназначен для трансформации внешних раздражителей, имеющих нейтральный характер, в набор значимых сигналов, адаптирующих поведенческие особенности организма под текущие условия. Фактически они обеспечивают приспособление организма к возникающим явлениям с целью генерации полезного поведения и исключения негативного воздействия на организм. Условные рефлексы обеспечивают адаптацию, как к природному воздействию, так и действиям социальной среды нахождения индивида.

Таблица сравнения условных и безусловных рефлексов

Высшая нервная деятельность осуществляет работу при наличии двух взаимосвязанных явлений: возбуждения и торможения (врожденного или приобретенного).

Примеры условных рефлексов

Наиболее ярким примером условного рефлекса является выделение слюны у домашних питомцев при звуках миски для еды. Аналогичные процессы могут вырабатываться и у человека. Условием для их возникновения является высокая повторяемость ситуаций с совпадением двух процессов, например, ударов по миске и выкладкой в нее корма.

Аналогичным образом у животных реакцией на звонок станет сгибание лапы, если ранее многократно повторялась процедура, при которой работа звонка совпадала с воздействием на животное электрическим током, стимулирующим сгибательный рефлекс лапы.

Для ребенка распространен условный рефлекс в виде одергивания рук от огня, но разовьется он только в случае, если ранее ребенок получил ожог, и организм защищается от повторного возникновения негативного воздействия на него.

Отличительные признаки условных рефлексов

• Отсутствие у новорожденных. Безусловный рефлекс заложен природой, а условный является приобретаемым и индивидуальным.
• Выработка подобных рефлексов является прерогативой высшего отдела центральной нервной системы.
• Могут носить временный характер в случаях, когда раздражитель не имеет безусловного подкрепления.
• Условные рефлексы не закрепляется генетически, т.е. не передаются по наследству;

Все условные рефлексы подразделяются на две составные категории: натуральные и искусственные. К первым относятся естественные свойства раздражителя, например, вид огня. Ко вторым относятся рефлексы на раздражители, не имеющие прямой связи с действием, например, работа лампочки для «собаки Павлова».

Безусловные рефлексы

К безусловным относятся врождённые рефлексы, которые передаются по наследству и присущи всем особям конкретного вида. Их главная задача – выполнение защитных функций, продолжение рода и поддержание стабильности внутренней среды организма.

Безусловные рефлексы формируются либо при рождении, либо спустя некоторое время (например, котята начинают приземляться на четыре лапы при падении с любой высоты только к 4-5 неделям) и остаются неизменными на продолжении всей жизни человека или животного.

Они могут изменяться или пропадать совсем только в исключительных случаях, в частности, вследствие серьёзного заболевания нервной системы. Некоторые безусловные рефлексы свойственны только определённому возрасту.

Так, хватательный рефлекс, присущий новорожденному, активно проявляется лишь до 3-4 месяцев, а половое влечение (либидо) угасает по мере приближения к преклонным годам.

Безусловные рефлексы, наследуемые от родителей, воспроизводятся в каждом поколении. Их рефлекторные дуги проходят главным образом через спинной мозг и не затрагивают кору больших полушарий головного мозга.

Сложную последовательность безусловных рефлексов с некоторыми допущениями называют инстинктом.

Принципы генерации условных рефлексов

Фундаментом приобретаемых навыков выступают условно-рефлекторные механизмы. Они в свою очередь обеспечивают возникновение связей ассоциативных нейронов мозговой коры и расположенных под ней в полушариях головного мозга ядер.

В основе появления условных рефлексов лежит трансформация незначимых сигналов в значимые через многократное повторение при наличии важного безусловного стимула, например, предоставления пищи или физического воздействия. В результате условные рефлексы выступают одним из критериев оценки организма, человеческого или животного.

Физиологически процесс возникновения условного рефлекса на примере опытов Павлова предполагает прохождение следующих стадий:

1. Возникновение очага возбуждения в коре мозга в результате воздействия условного стимула, например, включение лампочки.
2. Возникновение очага возбуждения, вызванного безусловным стимулом, например, предоставлением еды.
3. При определенной периодичности и частоте возникновения стимулом, формируется временная взаимосвязь между двумя очагами возбуждения.
4. В дальнейшем появление условного стимула (свет лампочки) ведет к возникновению рефлексов, первоначально испытываемых предоставлением безусловных стимулов (еда)

Механизм образования

В начальных опытах возбуждения вкусовых рецепторов языка при даче пищи поступали по центростремительным нервам в центры вкусовой чувствительности, расположенные не только в отделах ствола мозга, но и в коре.

После анализа и синтеза возбуждения в центрах пищеварения возбуждение по центробежным нервам поступало к пищеварительным железам, где выделялись пищеварительные соки. В этом пути рефлекса нетрудно заметить части рефлекторной дуги, рассмотренной ранее. Но это еще безусловно-рефлекторная деятельность.

Когда перед кормлениями животного стали зажигать свет, то раздражались рецепторы сетчатки глаз, по центростремительным нервам возбуждение поступало в подкорковые, а затем и корковые центры зрения. При сочетаниях зажигания света и кормления возбужденными оказывались два центра: пищеварения и зрения.

Возбуждения иррадировали (распространялись), и между центрами образовывалась временная связь. Вот через нее возбуждения попадали из центра зрения к пищевому центру и далее — к пищеварительным железам. Этим можно объяснить выделение слюны в ответ на зажигание лампочки, даже в случае если не давать корм.

Механизм образования условного рефлекса

На основе безуслоного рефлекса

У человека условные рефлексы вырабатываются в течении жизни. Но получают их также при специальных исследованиях. Например, надавливание на глазные яблоки сопровождается замедлением сердцебиений, что является безусловным рефлексом.

Если же этот рефлекс вызывать в сочетании с каким-либо безразличным раздражителем, то со временем при действии безразличного раздражителя, без надавливаний на глазные яблоки, сердцебиения будут становиться реже. Развивается условный рефлекс. Таким же образом можно развить условные рефлексы, изменяющие дыхание, перистальтику кишок, сужение сосудов и т. д.

В лаборатории И. П. Павлова показано, что условный рефлекс можно выработать, только если безразличный раздражитель предшествует безусловному сигналу. В других сочетаниях условные рефлексы не образуются, а если образуются, то слабые, и быстро угасают. Важно, чтобы условный раздражитель по биологической важности был слабее безусловного.

В качестве условных раздражителей может выступать время. Так если приемы пищи организовывать в одно и то же время, то при наступлении этого времени появляются признаки возрастания секреции пищеварительных желез, разгорается чувство аппетита. Об этом не следует забывать при организации режима питания и не нарушать время еды.

Целиком распорядок дня, ритм трудового дня, сна и пробуждения подчинены условным рефлексам вместе с безусловными. Не случайно более продуктивен труд, если выдерживается распорядок дня, труда. Это создает размеренный образ жизни, так необходимый для поддержания психического и физического здоровья.

На основе условного рефлекса

Условные рефлексы можно вызвать не только на основе безусловных, но и на базе ранее образованных условных, хорошо сформировавшихся, стойких. В этом случае ранее выработанный рефлекс используют вместо безусловного раздражителя.

На основе такого условного рефлекса можно добиться образования и третьего рефлекса. Однако у животных это делать уже труднее. У человека же можно выработать 50-100 условных рефлексов, опирающихся друг на друга.

Примерами этого является работа операторов, стоящих за пультом управления, летчиков, космонавтов, особенно при взлетах и посадках, и др. Это возможно благодаря высокоразвитому абстрактному (отвлеченному) мышлению, которое присуще человеку. Следовательно, абстрактное мышление обусловливается способностями человека формировать сложные условно-рефлекторные связи.

Основные критерии появления условного рефлекса

Выработка условного рефлекса требует наличия определенных условий:

• Условный раздражитель должен обладать определенной силой.
• Появление условного раздражителя должно предвещать появление безусловного стимула.
• Безусловный раздражитель должен обладать большей силой.
• Отсутствие иных раздражителей.
• Отсутствие патологий в организме исследуемого субъекта.

В случае, если указанные условия соблюдены, возможно формирование практически любого условного стимула.

Потребности и формы поведения

Врождённые видовые:

• Безусловные рефлексы. Инстинкты:
  Витальные: пищевой, регуляция сил и др.
• Ролевые, зоосоциальные: половые, родительские, детские, территориальные.
• Саморазвития, идеальные: свободы и преодоления, игровой, исследовательский, подражания.
• Ориентировочный.
• Импринтинг.

Приобретённые, индивидуальные:

• Условные рефлексы.
• Чередование сна и бодрствования.
• Поведение, сформированное путем научения:
  Произвольные память и внимание.
• Ходьба, речь, бытовые, спортивные, профессиональные навыки.

Исследовательское поведение –> формирование пространственно-временного образа окружающего мира.

• Ориентировочный рефлекс.
• Потребность в информации –> исследовательское поведение: формирование образа окружающего мира.

Классификация условных рефлексов

Существует большое число условных рефлексов, поэтому для них разработана система классификации на основе различных критериев.

• Отталкиваясь от безусловных рефлексов, они подразделяются на: пищевые, половые, защитные и так далее.
• В зависимости от задействованных рецепторов принято разделять условные рефлексы на экстероцептивные, интероцептивные и проприоцептивные.
• По структуре условного стимула рефлексы встречаются простые и сложные. При этом фактически большинство раздражителей имеет комплексный характер, сочетающий в себе различные, взаимосвязанные раздражители.
• Условные рефлексы могут быть одного из трех порядков. К первому относятся стимулы, имеющие дополнительно безусловное подкрепление. Ко второму порядку относят стимулы, имеющие подкрепление со стороны условного раздражителя, уже обеспечившего ранее появление условного рефлекса. Продолжительность цепей рефлексов определяется возможностями нервной системы живого существа. Если у рыб она составляет не более двух элементов, то для приматов цепи могут формироваться двадцатью порядками.
• В зависимости от источника происхождения раздражителя рефлексы встречаются естественные и искусственные. В первом случае раздражители имеют естественное, природного происхождение. На фоне искусственных раздражителей они более просты и понятны для исследуемого субъекта.

Торможение условных рефлексов

Для адекватности поведения организма и его максимальной адаптации к внешнему воздействию, только появления условных рефлексов мало. Требуется ответное действие, имеющее противоположную направленность возникающему раздражителю. Данный процесс носит название торможение, и призван отсечь возникающие реакции, потребность в которых фактически отсутствует. Проведенные И.П.Павловым исследования привели к выделению автором нескольких вариантов коркового торможения. Безусловное торможение является ответом на различные раздражители внешнего характера. Условное торможение определяется внутренними процессами.

При безусловном торможении происходит появление нового очага возбуждения, генерация которого связана с внешним раздражителем, например, появлением резкого и громкого шума. При его воздействии условный рефлекс становится существенно слабее или полностью исчезает.

Условное торможение по месту возникновения полностью соответствует точке, в которой располагается центр условного рефлекса. Развитие данного вида торможения предусматривает последовательность. Это можно проследить на примере «собаки Павлова». Если в первое время при включении лампочки без предоставления еды будет наблюдаться стабильное слюновыделение, то со временем оно будет последовательно угасать, то есть проявляется условное торможение.

Торможение

Внешнее безусловное торможение (врожденное) осуществляется действием на организм очень сильного раздражителя. Прекращение действия условного рефлекса происходит из-за активации нервных центров под влиянием нового стимула (это запредельное торможение).

При воздействии на исследуемый организм одновременно нескольких раздражителей (свет, звук, запах), происходит угасание условновыработанного рефлекса, но со временем активируется ориентировочные рефлекс и торможение исчезнет. Такой вид торможения называется временным.

Условное торможение (приобретенное) не возникает само по себе, его необходимо выработать. Существует 4 вида условного торможения:

• Угасательное (исчезновение стойкого условного рефлекса без постоянного подкрепления безусловным);
• дифференцировочное;
• условный тормоз;
• запаздывательное торможение.

Торможение необходимый процесс в нашей жизнедеятельности. При его отсутствии в организме происходило бы много лишних реакций, не несущих пользы.

Пример внешнего торможения (реакция собаки на кошку и команда СИДЕТЬ)