Высшая нервная деятельность

Вы́сшая не́рвная де́ятельность (ВНД), деятельность высших отделов центральной нервной системы животных и человека, которая обеспечивает сложные отношения организма с внешним миром. Термин «высшая нервная деятельность» введён И. П. Павловым, считавшим его равнозначным понятиям «психическая деятельность» и «поведение». Деятельность высшего отдела нервной системы представлялась ему в виде двух основных механизмов: временной связи между явлениями внешнего мира и реакциями на них организма и механизма анализаторов, т. е. все формы психической активности (в том числе мышление и сознание человека) – элементы ВНД. Созданию учения о ВНД предшествовали работы И. М. Сеченова, развившего идеи о рефлекторной природе психической деятельности («Рефлексы головного мозга», 1863).

В основе ВНД лежат условные и безусловные рефлексы (по И. П. Павлову, первая сигнальная система). Условные рефлексы вырабатываются при участии высших отделов центральной нервной системы (у высших позвоночных животных и человека – преимущественно корой больших полушарий головного мозга). Безусловные (врождённые) рефлексы формируются подкорковыми структурами промежуточного мозга (таламус и гипоталамус) и ствола мозга (ретикулярная формация). Таламус распределяет нервные импульсы на кору больших полушарий, а гипоталамус является частью лимбической системы, участвующей в формировании мотиваций, направленных, например, на удовлетворение голода или жажды, выражение агрессии. Гибкость и точность приспособления организма к меняющейся окружающей среде осуществляются за счёт образования, торможения и угасания различных условных рефлексов. Сигнальный характер деятельности головного мозга позволяет организму по отдалённым предвестникам – условным раздражителям – заблаговременно приспосабливаться к изменению внешних условий, избегать неблагоприятных ситуаций. Безусловные рефлексы в ВНД являются основой, на которой вырабатываются все условные рефлексы, и проявлением генетической памяти (наследственно закреплённого опыта предшествовавших поколений).

Значение условных и безусловных рефлексов в значительной степени определяется эволюционным уровнем развития данного вида животного. У беспозвоночных и низших позвоночных животных врождённые формы ВНД преобладают над приобретёнными; в процессе эволюции животных преимущества получают приобретённые формы нервной деятельности – условные рефлексы, становясь доминирующими. Таким образом, ВНД сводится в основном к совокупности различных условных рефлексов, составляющих первую сигнальную систему, общую для человека и животных. В связи с развитием социальных форм трудовой деятельности у человека развились и усовершенствовались сигналы этой первичной системы в виде слов – произносимых, слышимых, видимых (написанных или жестовых), что привело к появлению второй сигнальной системы.

И. П. Павлов выделял следующие основные законы, или правила, ВНД: 1) образование условных рефлексов, или замыкание временной связи, происходит благодаря встречному распространению возбуждения из корковых представительств сочетаемых (условных и безусловных) раздражителей; 2) зависимость величины условного рефлекса от физиологической силы раздражения; 3) развитие внутреннего торможения в коре, например при отмене подкрепления условного рефлекса; 4) развитие внешнего торможения, например при действии непривычного раздражителя; 5) распространение (иррадиация) и концентрирование нервных процессов (возбуждения и торможения) по коре больших полушарий мозга, в силу чего происходит взаимодействие между отдельными её частями, а также обобщение и специализация условных рефлексов; 6) взаимная индукция нервных процессов, обеспечивающая взаимодействие между корковыми очагами возбуждения и торможения. В конечном итоге ВНД обеспечивает тончайший анализ и синтез многообразных раздражителей и наиболее совершенные адаптационные возможности организма.

Существенное значение для ВНД имеет динамическая организация мозговых структур (функциональная система по П. К. Анохину). Их деятельность направлена на обеспечение полезного биологического результата. Характер специализации и локализации функций в коре больших полушарий играет важную роль в надёжности её деятельности, которая наряду с силой, уравновешенностью и подвижностью нервных процессов определяет физиологические основы типов нервной системы (типов ВНД).

Для проведения исследований ВНД используются как традиционные методы изучения условных рефлексов, так и инструментальные методы. Микроэлектродная техника, например, позволяет исследовать вне- и внутриклеточные биоэлектрические потенциалы отдельных нейронов в процессе формирования условных рефлексов. В психофизиологии используются методы прижизненного исследования мозга (неинвазивные), в том числе рентгеновская, магнитно-резонансная и позитронная томография, усовершенствуются математические методы исследования электроэнцефалограмм, включая методы картирования, вычисления диполей и др. Значительные успехи достигнуты в исследовании клеточных механизмов ВНД, объектами которых являются изолированные системы мозга млекопитающих, получаемые в виде прижизненных срезов, или относительно простые нервные системы беспозвоночных животных (например, нейроны моллюсков).

Учение о ВНД положило начало новой эпохе в развитии физиологии. Результаты, полученные в этой области знаний, имеют большое значение для медицины, психологии, педагогики, научной организации труда, а также в кибернетике и в других отраслях практической деятельности человека.