Взаимодействие между процессами возбуждения и торможения в коре больших полушарий ( иррадиация, концентрация, взаимная индукция)

Иррадиация, концентрация и взаимная индукция нервных процессов образуют ту смену возбуждения и торможения, которую И.П. Павлов назвал функциональной мозаикой коры головного мозга, или корковой нейродинамикой.

Иррадиация (распространение). Проведение афферентной волны по рефлекторной дуге вызывает в ее нервных центрах состояние возбуждения или торможения. Эти процессы при определенных условиях могут охватывать и другие рефлекторные центры. Распространение процесса возбуждения на другие нервные центры называют иррадиацией. Она осуществляется благодаря многочисленным взаимосвязям нейронов одной рефлекторной дуги с нейронами других рефлекторных дуг, так что при раздражении одного рецептора возбуждение в принципе может распространяться в центральной нервной системе в любом направлении и на любую нервную клетку.

Иррадиация обеспечивает взаимодействие различных участков коры при организаций условно-рефлекторного и других форм поведения. Например, при выработке условного рефлекса иррадиация наблюдается на стадии генерализации, когда животное реагирует не только на основное, но и на сопутствующие воздействия. Чем сильнее афферентное раздражение и чем выше возбудимость окружающих нейронов, тем больше нейронов вовлекается в процесс иррадиации.

Иррадиация может происходить от нейрона к нейрону, по системам ассоциативных волокон I слоя. Кроме того, иррадиация возбуждения возможна за счет аксонных связей пирамидных клеток, III слоя коры между соседними структурами, в том числе между разными анализаторами.

Наряду с иррадиацией возбуждения, которое происходит за счет импульсной передачи активности, существует иррадиация состояния торможения по коре. Механизм иррадиации торможения заключается в переводе нейронов в тормозное состояние под влиянием импульсов, приходящих из возбужденных участков коры, например, из симметричных областей полушарий.

Процесс иррадиации играет положительную роль при формировании новых реакций организма (ориентировочных реакций, условных рефлексов). Активация большого количества различных нервных центров позволяет отобрать из их числа наиболее нужные для последующей деятельности, т.е. совершенствовать ответные действия организма.

Вместе с тем иррадиация возбуждения может оказать и отрицательное воздействие на состояние и поведение организма. Так, иррадиация возбуждения в центральной нервной системе нарушает тонкие взаимоотношения, сложившиеся между процессами возбуждения и торможения в нервных центрах, и приводит к расстройству двигательной деятельности. Поэтому через некоторое время иррадиация сменяется явлением концентрации процессов возбуждения в том же исходном пункте центральной нервной системы.

Концентрация возбуждения или торможения – это процесс, обратный иррадиации, при котором возбуждение или торможение постепенно локализуется в месте их возникновения. Концентрация происходите несколько раз медленнее, чем иррадиация нервных процессов.

В процессе обучения какому-либо навыку человек сначала совершает большое количество ненужных движений, и только после более или менее длительной практики его движения становятся экономичными, координированными. Это означает, что на смену иррадиации приходит концентрация возбуждения, вследствие которой оно оказывается стянутым в определенные участки коры.

Индукция нервных процессов была описана английским физиологом Ч. Шеррингтоном (1906 г.). Если в каком-либо участке коры возникает возбуждение, то в связанных с ним участках коры развивается процесс торможения (отрицательная индукция), и наоборот, если в каком-либо участке коры возникает процесс торможения, то в соседних участках развивается процесс возбуждения (положительная индукция). Индукция может быть одновременной, если противоположный по знаку нервный процесс развивается за пределами очага развития данного процесса, или последовательной, если противоположные по знаку процессы сменяют друг друга в одном очаге.

Понятие индукции широко использовалось И.П. Павловым для объяснения закономерностей высшей нервной деятельности.

Взаимная индукция нервных процессов проявляется в следующем. В силу последовательной индукций прекращение возбуждения в каком-либо участке коры головного мозга приводит к временному торможению этого участка, а прекращение торможения вызывает его повышенную возбудимость.

Частным случаем закона индукции является внешнее торможение, которое заключается в следующем. Допустим, что у животного выработан условный пищевой рефлекс на звонок, и при звонке у собаки выделяется слюна. Если во время звонка появится какой-нибудь достаточно сильный новый раздражитель, то выделение слюны прекратится. Это объясняется тем, что возникновение нового очага возбуждения вызывает торможение других участков коры, вследствие чего тормозится и выработанный условный рефлекс.