УДК 6I2.821.2.413
Исследование внутрисистемных ассоциативных связей у человека
(Представлено академиком В. В. Фанарджяном 29/III 2000)
Системность является одной из
основополагающих закономерностей высшей нервной деятельности
[1]. М. М. Кольцова [2] на основании собственных обширных
исследований выдвинула идею о "сенсорных" (ассоциативных) связях, приписывая им
значительную роль в процессе образования
системности. И. П. Павлов подчеркивал, что "ассоциирование"
раздражителей по сути дела есть замыкание условных связей при отсутствии прямого
безусловного подкрепления. Развитие "системности" лежит не только в основе
динамического стереотипа [1]. В сущности все формы деятельности больших
полушарий мозга, все формы вырабатываемого поведения имеют в своей основе
развитие систем "ассоциативных" (условных) связей.
В
настоящей работе исследовались динамика временных характеристик ответных реакций
в процессе формирования ассоциативных связей внутри системы (стереотипа) и
последствия нарушения ее структуры.
Исследования
проводились по специально разработанному пакету компьютерных программ. В
экспериментах участвовали 15 практически здоровых испытуемых в возрасте 35-38
лет. Заранее составленная программа опыта предусматривала две формы
предъявления тестовых сигналов: 1) случайная последовательность стимулов и
2) строго фиксированный порядок следования стимулов с последующим
разрушением структуры стереотипа.
Конструкция теста в
первом режиме была следующей. Справа на дисплее компьютера предъявлялся
одновременно и постоянно набор из 10 слов, сходных в категориальном
отношении. В левой части экрана появлялись последовательно 5 простых
символов в виде разных геометрических фигур - квадрата, треугольника, круга,
звезды и полукруга, каждая из которых за исключением одной, являющейся
дифференцировочным сигналом, была связана с определенным словом из
списка. Об этих связях знал лишь экспериментатор. Испытуемым
предлагалось в течение 5 с назвать любое слово. Случайное обнаружение
правильного ответа отмечалось знаком "+", в противном случае знаком
"-". Интервал между символами составлял 2 с. Испытуемому
необходимо было запомнить найденную им связь (символ + слово). Этот цикл
повторялся ежедневно дважды. Ассоциативные связи (АС) считались выработанными,
когда испытуемые находили все 4 АС и не отвечали на дифференцировочный
сигнал. Этот комплекс АС подавался до тех пор, пока не записывались
относительно низкие и стабильные величины скрытых периодов (СП) ответных
реакций.
Полученные в условиях случайного предъявления
стимулов результаты показали, что для полного становления внутрисистемных АС
требуется в среднем 17-17,5 применений (при вариациях от 10 до 25). Большая
часть ошибок (4,2%) совершалась в начале выполнения тест-задания. В
последних предъявлениях они полностью отсутствовали, что свидетельствовало о
полном формировании устойчивых внутрисистемных АС и приобретении определенных
навыков в процессе обучения. Динамика СП ответов в период становления АС
показала тенденцию к их постепенному и значительному снижению на последние
предъявления тестовых стимулов по сравнению с начальными (таблица,
А). Согласно отчетам испытуемых выполнение тест-задания в режиме случайного
предъявления тестовых сигналов требовало наибольшей концентрации внимания и было
сопряжено с наибольшим эмоциональным напряжением [3-7].
После полного становления и упрочнения АС внутри комплекса в условиях первого
режима переходили ко второму этапу, т. е. к формированию стереотипа и
его нарушению. На данном этапе ассоцированные раздражители предъявлялись в
строго фиксированном порядке. Дифференцировочный символ занимал третье
место в стереотипе. Сравнительный анализ динамики СП ответных реакций также
выявил тенденцию к его укорочению и последующей стабилизации на определенном
уровне. Однако эти показатели имели значительно меньшие величины, чем в
режиме случайной подачи стимулов (таблица, Б). В итоге формируется навык,
который достигает наибольшего совершенства на стадии автоматизма, когда
мыслительные процессы становятся автоматизированными и скоординированными друг с
другом в целостную систему [3]. Известно, что распознавание
стереотипности следования тестовых сигналов сопровождается изменением динамики
вегетативных процессов - уменьшением частоты сердечных сокращений, снижением
дыхательной активности. Наоборот, при состоянии эмоционального напряжения,
вызванного неопределенностью в процессе выполнения задания со случайным
предъявлением стимулов, происходит активация механизмов саморегуляции нервной
деятельности, направленная на мобилизацию энергетических и функциональных
ресурсов организма с целью обеспечения адекватного уровня функционирования
нервной деятельности при выполнении тест-задания [2-11].
|
|
Для усвоивших стереотип субъектов без предупреждения в двух применениях
нарушалась структура последовательности тестовых сигналов путем изменения их
порядковых номеров. В первом случае обменивались местами 3-й
(дифференцировочный) стимул с 4-м (3«4) (таблица,
B). Все испытуемые давали правильные ответы, но СП 4-й АС в среднем
увеличивался на 150,4% от исходной величины. После нормализации и
стабилизации временных показателей на предъявление первоначальной структуры
стереотипа проводили второе его нарушение. В этом случае обменивались
местами 4-я и 5-я АС (4«5) (таблица,
B). Большинство испытуемых (10 из 15) отвечали правильно на соответствующий
тестовый стимул, но
СП ответа на 5-й ассоциированный раздражитель, перемещенный на 4-е
место, на 211,3% превышал исходные значения, а СП ответа на 4-й стимул,
переставленный на 5-е место, - на 144,01%. У пяти субъектов
наблюдались ложные ответы, т. е. они отвечали не на соответствующий
раздражитель, а на "место", причем двое из них отвечали с СП, сравнимыми с
исходными значениями, а остальные - с СП, на 36,7% превышающим этот показатель
до рассогласования стереотипа. Последствия разрушенной структуры стереотипа
никак не отражались на характере и временных показателях первых двух членов в
данной системе. У некоторых субъектов наблюдались следовые эффекты в виде
высоких значений СП ответов на тестовые сигналы, которые ранее подвергались
перестановке. Однако судя по самоотчетам испытуемых подобное состояние
быстро устранялось, и тем самым снижался уровень эмоционального напряжения.
После 25-30-дневного перерыва у всех испытуемых
проверялась сохранность сформированного стереотипа. Они безошибочно
воспроизводили ранее выработанную систему ассоциативных связей, однако СП
ответных реакций были выше исходных значений на 92,7% на I АС, 56,1% - II АС,
70,4% - IV АС и 63,8% - V АС. После двух-трех предъявлений изначального
стереотипа эти показатели нормализовывались.
Н. П. Бехтерева показала, что в мозговой системной организации функций
имеются жесткие и гибкие звенья, позволяющие осуществлять деятельность в
меняющихся условиях внешней и внутренней среды. Соотношение гибких и
жестких звеньев в системах регуляции функций является критерием их сложности,
так как в основе усложнения систем лежит абсолютное и относительное увеличение
количества гибких элементов [4]. Согласно концепции П. К. Анохина
функциональные системы рассматриваются как динамические организации,
избирательно объединяющие элементы системы для достижения конечного полезного
результата [2, 4]. Исходя из вышеотмеченных концепций мы предполагаем, что
наблюдаемую в наших экспериментах мгновенную оценку испытуемыми измененной
ситуации при обоих нарушениях, быструю нормализацию временных показателей
ответных реакций, вероятно, можно объяснить тем, что мозговые механизмы,
обеспечивающие психические процессы, обладают гибким характером и большой
лабильностью, обеспечивающими быстрые изменения преднастройки человека и быструю
модификацию поведения в зависимости от изменений первичной ситуации.
Институт физиологии им. Л. А. Орбели НАН РА
1. Асратян Э. А. - ДАН СССР. 1934. T. 8. № 8. С.
510-514.
2. Кольцова М. М. -
Ж. ВНД. 1960. Т. 10. № 2.
С. 167-172.
3. Казановская
И. А. Механизмы саморегуляции мозга и переработка зрительной
информации. Рига: Зинатне, 1990. 187 с.
4.
Механизмы деятельности мозга человека. Ч. 1. Нейрофизиология
человека. Л.: Наука. 1988. 665 с.
5. Сергеев Б. Ф. Эволюция ассоциативных временных
связей. Л.: Наука, 1967. 231 с.
6. Хессет Дж. Введение в психофизиологию. М.: Мир,
1981. 243 с.
7. Ширяев Д. А.
Психофизиологические механизмы вероятностного
прогнозирования. Рига: Зинатне, 1986. 141 с.
8.
Damassio H. et al. - Nature. 1996. V. 380. P.
499-505.
9. Ojemann J. A. -
The J. of Neuroscience. 1992. V. 5. № 11. P. 2282-2287.
10. Vaid J. XXVI Intern. Congress of Psychology. 1996. Montreal, Canada, P. 80.
178.4.
10. Weber-Fox Ch. M.,
Noville H. Y. - Brain and Cognition. 1996. V. 30.
P. 265.