Реферат Нейрофизиологические механизмы афферентного синтеза принятия решений

Взаимодействие животных и человека с окружающей средой реализуется путем целенаправленной деятельности или поведения. Двигательный акт в качестве элемента поведения осуществляет главные элементы его структуры. Главной системообразующей основой целенаправленного поведения, так же как и отдельного двигательного акта, выступает важный с позиции жизни и деятельности организма приспособительный результат.

С точки зрения принципа системного квантования процессов жизни и деятельности, двигательный акт может быть сопоставлен с отдельным актом поведения. Что более очевидно при иерархически выстроенных актах, когда удовлетворение главной потребности в достаточной мере опосредовано временем и для достижения результата нужно выполнять ряд предварительных актов.

Наиболее совершенную модель структуры поведения предложил в своей концепции функциональных систем Петр Кузьмич Анохин (1898-1974).

П.К. Анохин, исследуя физиологическую структуру поведения, сделал выводу о необходимости в различии частных механизмов интеграции, когда они вступают в сложное между собой координированное объединение. Они взаимодействуют и интегрируются в более сложную систему, как целостное образование поведенческого, приспособительного акта. Данный принцип архитектурного объединения отдельных механизмов был назван Анохиным принципом «функциональных систем».  Рассмотрим нейрофизиологические механизмы основных составляющих элементов функциональных систем.

1. Афферентный синтез и его нейрофизиологические основы в ФС Анохина

Функциональная система (ФС) является совокупностью разных по составу тканей и органов, которые функционально объединены и при взаимодействии обеспечивают качественно новые формы и функции деятельности, с конечным результатом, который присущ всей системе, но не свойственным отдельным ее частям. ФС – это саморегулирующаяся, динамическая организация, а деятельность всех ее основных элементов направлена на получение жизненно необходимого организму результата приспособления [4].    

Для функциональной системы свойственно то, какой результат должен быть получен, осуществляется внутри системы и на основе закономерных ей механизмов. Это условие кардинально отличает биологическую систему от самых сложных автономных машинных устройств.

Рассмотрим начальную стадию механизма ФС, а именно афферентного синтеза, которая включает в себя  несколько компонентов:

Доминирующая мотивация.

 Главным компонентом в стадии афферентного синтеза выступает доминирующая мотивация, строящаяся на основе нервно-гуморальных сигналах от различных метаболических потребностей.

Такие мотивации способны сами сформировать акт поведения. При том, что внешние факторы здесь выполняют функции ключевых поведенческих актов, которые раскрывают в конкретных условиях генетические механизмы.

Доминирующая мотивация на основе афферентных влияний, путем активизации мотивационных центров гипоталамуса постоянно апеллирует к механизмам генетической памяти для создания проекта двигательного акта. По мере онтогенетического развития и обучения роль внешних факторов в организации поведения выступает ведущей.

Обстановочная афферентация.

 Воздействия внешней среды реализуют второй компонент афферентного синтеза, а именно, обстановочную афферентацию, которая постоянно поступает в центральную нервную систему (ЦНС) на многочисленные экстерорецепторы при воздействии разных внешних факторов среды.

Соотношение обстановочной афферентации и доминирующих биологических мотиваций постоянно носит динамичный характер и выстраивается по принципу доминанты. В выстраивании поведенческого акта воздействие внешних факторов среды всегда выступает определяющим.

В конкретных условиях, когда голод выступает значительной силой, важность обстановочных раздражителей выходит на второй план, и живой организм действуют для реализации внутренних метаболических потребностей.

Доминантность биологической потребности может проявляться и у некоторых людей, которые в результате сильного влияния метаболических потребностей начинают действовать вразрез с нормами морали и общественного поведения. Человек же высококультурный, зачастую, действует в согласии с правилами и нормами общества, удовлетворяя собственные биологические потребности в конкретно отведенное время и в соответствующих условиях.

Соотношения обстановки и доминирующей мотивации динамичны, они выстраиваются исходя из принципа доминанты, то есть вначале получают удовлетворение биологические или обстановочные воздействия, как наиболее значительные с точки зрения выживаемости [5]. 

Следующим, третьим компонентом афферентного синтеза выступает память. Главным образом, это генетическая память, с которой постоянно соотносятся врожденные биологические мотивации в процессе построения поведения. Также значимую роль выполняет онтогенетическая приобретенная память. Ее способны самостоятельно сформировать акт поведения или кардинально повлиять на его построение.  

Соотношение доминирующей мотивации, обстановочной афферентации и памяти в поведенческих актах всегда строится по принципу доминирования. Любой из этих трех компонентов афферентного синтеза в конкретных условиях может выстроить целенаправленный акт поведения. Взаимодействие обстановочной афферентации с мотивацией и памятью постоянно задает предпусковую интеграцию. 

Определяющим компонентом в стадии афферентного синтеза выступает условный или пусковой раздражитель. Он раскрывает получившуюся в ЦНС до его воздействия предпусковую интеграцию и определяет доминирование в каждом отдельном случае обстановочного или мотивационного воздействия, а вместе с тем и механизмов памяти [4].

Пусковыми стимулами могут быть различные условные раздражители и факторы времени.

Рассмотрим нейрофизиологические механизмы афферентного синтеза.

В основе нейрофизиологического механизма афферентного синтеза лежат следующие составляющие.

1. Восходящие активирующие влияния подкорковых образований на кору большого мозга.
2. Нисходящие влияния коры на подкорковые образования.
3. Реверберация возбуждений между корой и подкорковыми образованиями.
4. Механизмы конвергенции возбуждений различного сенсорного и биологического качества на нейронах коры большого мозга.
5. Механизмы центрального торможения [2].

Определим теперь роль различных отделов головного мозга в участии механизма афферентного синтеза.

 Процессы афферентного синтеза осуществляются в разных отделах ЦНС. Но ведущим образованием в реализации механизмов афферентного синтеза является кора большого мозга, а именно ее лобные доли. Их удаление у животных приведет к нарушению синтеза пусковых и обстановочных раздражений.

Роль стадии афферентного синтеза.

 Стадия афферентного синтеза является стадией динамического отбора информации, так называемая «стадия сомнений». На этой стадии поведение может быть определено при действии доминирующей потребности, так и действием внешних условий, в том числе и пусковых факторов, либо механизмами памяти.

 Завершается стадия афферентного синтеза императивной стадией принятия решения.

Принятие решения.

 На данной стадии акта поведения вырабатывается основная стратегия поведения. Здесь организм высвобождается от возможных вариаций действия и устремляет свою деятельность на реализацию ведущей потребности, которая обусловлена воздействием или внутренней, или внешней среды.

Основным механизмом принятия решения выступает латеральное торможение, которое позволяет из большинства синаптических организаций на отдельных нейронах мозга отобрать для деятельности их ограниченное число.

Стадия принятия решения завершается следующей стадией системной архитектоники акта поведения, которая организует самоповедение, - это стадия эфферентного синтеза. Однако ей предшествует организация наиболее ответственной стадии целенаправленного акта поведения, а именно стадия предвосхищения необходимого результата – акцептор результата действия [2].

1. Анохин П.К. Избранные труды. Кибернетика функциональных систем / под ред. К.В. Судакова. – М.: Наука, 2008. – 352 с.
2. Васильев С.В. Основы возрастной и конституциональной антропологии. – М.: Логос, 2006. – 276 с.
3. Ермолаев О.Ю., Марютина Т.М. Введение в психофизиологию. М.: Наука, 2007. – 487 с.
4. Судаков К.В. Теория Функциональных систем. – М.: Логос, 2006. – 329 с.
5. Физиология человека. Составители: Н.А. Агаджанян, Л.З. Тель, В.И Циркин, С.А. Чеснокова. – СПб.: Знание, 2008. – 326 с.