Текст книги "Психология индивидуальных различий"

Глава 5
Характеристика отдельных свойств нервной системы

Понятие о свойстве силы нервной системы выдвинуто И. П. Павловым в 1922 г. При изучении условно-рефлекторной деятельности у животных было выявлено, что чем больше интенсивность раздражителя или чем чаще он применяется, тем больше ответная условно-рефлекторная реакция. Однако при достижении определенной интенсивности или частоты раздражения условно-рефлекторный ответ начинает снижаться. В целом эта зависимость была сформулирована как «закон силы» (рис. 5.1).

Было отмечено, что у животных этот закон проявляется по-разному: запредельное торможение, при котором начинается снижение условно-рефлекторного ответа, у одних наступает при меньшей интенсивности или частоте раздражения, чем у других. Первые были отнесены к «слабому типу» нервной системы, вторые – к «сильному типу». Возникли и два способа диагностики силы нервной системы: по максимальной интенсивности однократного раздражения, еще не приводящего к снижению условно-рефлекторной реакции (измерение силы через «верхний порог»), и по наибольшему числу раздражения, тоже еще не приводящему к снижению рефлекторного ответа (измерение силы через ее «выносливость»).

В лаборатории Б. М. Теплова была обнаружена большая чувствительность лиц со слабой нервной системой по сравнению с теми, у кого та оказалась сильной. Отсюда возник еще один способ измерения силы: через быстроту реагирования человека на сигналы разной интенсивности. Субъекты со слабой нервной системой из-за своей более высокой чувствительности реагируют на слабые и средние по силе сигналы быстрее, чем субъекты с сильной нервной системой. По сути, в этом случае сила нервной системы определяется по «нижнему порогу».

Рис. 5.1. Схема, показывающая проявление «закона силы». По вертикали – величина реакции; по горизонтали – сила разрушения.

В том же исследовательском коллективе сила нервной системы стала определяться и по уровню активации ЭЭГ. Однако этот метод технически сложен для массовых обследований.

До недавнего времени все эти способы измерения силы нервной системы не имели единого теоретического обоснования и поэтому рассматривались как независимые друг от друга, обнаруживающие различные проявления силы нервной системы, связанные, как казалось, с разными физиологическими механизмами. Поэтому оправданным было и требование изучать типологические проявления свойств сразу несколькими методиками, о чем говорилось в предыдущем параграфе. Однако возможно единое объяснение различных проявлений силы нервной системы (Е. П. Ильин, 1979), которое делает равноправными различные методики, с помощью которых устанавливается сила нервных процессов. Объединяющим фактором оказался уровень активации в покое (суждение о котором выносилось на основании уровня энерготрат в покое – рис. 5.2): у одних людей он выше, а у других ниже. Отсюда и различия в проявлении «закона силы».

Рис. 5.2. Распределение испытуемых с различными энерготратами в покое (уровнем активации) в группах с различной силой нервной системы. По вертикали – число лиц, 5; по горизонтали – уровень энерготрат (ккал/кг/ч): I – от 0.50 до 0,99; II – от 1,00 до 1,50; III – от 1,51 до 2,00; IV – от 2, 01 и выше. А – лица с малой силой нервной системы; Б – лица со средней силой нервной системы; В – лица с большой силой нервной системы.

Сила нервной системы как реактивность. Для возникновения видимой ответной реакции (ощущение раздражителя или движение рукой) нужно, чтобы раздражитель превысил определенную (пороговую) величину или по крайней мере ее достиг. Это значит, что данный раздражитель вызывает такие физиологические и физико-химические изменения раздражаемого субстрата, которые достаточны для появления ощущения или ответной двигательной реакции. Следовательно, чтобы получить ответную реакцию, надо достичь порогового уровня активации нервной системы. Но в состоянии физиологического покоя последняя уже находится на определенном уровне активированности, правда, ниже порогового. У субъектов со слабой нервной системой уровень активации в покое выше (это следует из того, что в покое у них выше потребление кислорода и энерготраты на 1 кг веса тела); соответственно они ближе к пороговому уровню активации, с которого начинается реагирование (рис. 5.3), чем лица с сильной нервной системой. Для доведения этого уровня до порогового им, как следует из схемы, нужен меньший по интенсивности раздражитель. Субъектам же с сильной нервной системой, у которых уровень активации покоя ниже, требуется большая величина раздражителя, чтобы довести уровень активации до порогового. Этим и обусловлены различия между «слабыми» и «сильными» по нижнему порогу раздражения (r1 < r2).

При нарастании интенсивности одиночных раздражителей уровень активации (возбуждения) и величина (или быстрота, как при измерении времени реакции) реагирования повышаются. Однако субъекты со слабой нервной системой, начав реагировать раньше, чем лица с сильной нервной системой, раньше достигают и предельного уровня активации, при котором наблюдаются наибольшие и самые быстрые ответные реакции. После этого у них эффект реагирования снижается, в то время как у субъектов с сильной нервной системой он еще возрастает. Они достигают предела активации позже, при большей силе одиночного раздражителя (R1 < R2). Следовательно, и «верхний» порог у «слабых» меньший, чем у «сильных», т. е. запредельное торможение у первых наступает раньше, чем у вторых, при меньшей интенсивности достаточно сильного раздражителя (рис. 5.3).

Рис. 5.3. Схема, показывающая различия в силе нервной системы в зависимости от интенсивности раздражителя. По вертикали – уровень активации: а1– в состоянии покоя у лиц со слабой нервной системой; а2– у лиц с сильной нервной системой; нижняя сплошная линия – пороговый уровень активации покоя, с которого начинается реакция на раздражитель; верхняя сплошная линия – предельный уровень реагирования (А1– для лиц со слабой нервной системой; А2– для лиц с сильной нервной системой). По горизонтали – интенсивность раздражителя: r1– нижний порог для лиц со слабой нервной системой, r2– то же для лиц с сильной нервной системой; R1 – верхний порог раздражителя для лиц со слабой нервной системой, R2– то же для лиц с сильной нервной системой; h1– величина дополнительной активации, необходимая для достижения порога реагирования лицами со слабой нервной системой, h2– то же для лиц с сильной нервной системой.

На выявление этих различий в реагировании людей на стимулы разной интенсивности направлена методика, разработанная В. Д. Небылицыным и получившая краткое название «наклон кривой» (рис. 5.4; описание методики см. в приложении).

В. Д. Небылицын выдвинул гипотезу, что диапазон между нижним (r) и верхним (R) порогами должен сохраняться от индивида к индивиду неизменным:

R: r= сопst.

Автор исходил из того факта, что оба этих порога у лиц с сильной нервной системой выше, чем у лиц со слабой нервной системой.

Рис. 5.4. Изменение времени реакции на различные по интенсивности звуковые сигналы у лиц с сильной и слабой нервной системой. По вертикали – время реакции, мс; по горизонтали – громкость звука, дБ. Сплошная линия – данные для лиц с сильной нервной системой; штрихпунктирная – для лиц со слабой нервной системой. Пунктиром обозначена зона слабых и средних интенсивностей звука, используемых в методике В. Д. Небылицына.

Из приведенной формулы следует, что и сильная и слабая нервная система должны выдерживать одну и ту же величину градиента (прироста) сверхпорогового раздражителя. Если принять абсолютный порог за нулевую точку отсчета величины физиологической силы раздражителя, то при увеличении его силы и сильная и слабая нервная система будут реагировать одинаково: увеличится в два раза сила раздражителя – во столько же раз возрастет и величина ответной реакции со стороны как сильной, так и слабой нервной системы.

Из этого должно также вытекать, что различий между последними при выравнивании физиологической силы раздражителя не будет; в обеих нервных системах запредельное торможение возникнет при одной и той же физиологической силе раздражителя. Это означает, что ход кривой реагирования на стимулы разной физиологической силы сильной и слабой нервной системы совпадет. Таким образом, согласно данной гипотезе В. Д. Небылицына, различия в силе нервной системы обнаруживаются потому, что используется физическая шкала интенсивности раздражителя, в которой одинаковая физическая величина последнего является разной физиологической силой для сильной и слабой нервной системы. Причиной этого, как теперь стало ясно, служит их различная фоновая активированность: чем она выше, тем большим по физиологической силе становится физический раздражитель.

Однако эта правдоподобная гипотеза В. Д. Небылицына остается пока не доказанной на практике. Более того, П. О. Макаров (1955) использовал разницу между верхним и нижним порогами в качестве показателя силы нервной системы: чем больше диапазон между порогами (который автором принят за энергетический потенциал), тем больше сила нервной системы. Но и эта гипотеза осталась непроверенной экспериментально.

Сила нервной системы как выносливость. Многократное повторное предъявление одинакового по силе раздражителя через короткие интервалы времени вызывает явление суммации, т. е. усиление рефлекторных реакций за счет роста фоновой активации, так как каждое предыдущее возбуждение оставляет после себя след, и поэтому каждая последующая реакция испытуемого начинается на более высоком функциональном уровне, чем предыдущая (заштрихованная область на рис. 5.5).

Рис. 5.5. Схема, показывающая различия в силе нервной системы в зависимости от длительности действия раздражителя. По вертикали – уровень активации (обозначения те же, что на рис. 5.3). По горизонтали – интенсивность раздражителя (ось Б) и длительность действия раздражителя (ось Т) с постоянной интенсивностью R2. Заштрихована область суммации следов возбуждения (повышение уровня подпороговой активности). t1– время действия на слабую нервную систему раздражителя R2, приводящее к достижению предела реагирования; t2– то же для сильной нервной системы.

Поскольку исходный уровень активации у субъектов со слабой нервной системой выше, чем у субъектов с сильной нервной системой, суммация возбуждения и связанное с ней возрастание реагирования (несмотря на постоянную по физическим параметрам силу раздражителя) у них быстрее достигнет предела, и быстрее наступит «тормозный» эффект, т. е. снижение эффективности реагирования. У лиц с сильной нервной системой из-за более низкой активации покоя имеется больший «запас прочности», и поэтому суммация у них может продолжаться дольше без достижения предела реагирования. Кроме того, возможно, что и последний у «сильных» находится на более высоком уровне, чем у «слабых». (Это не нашло отражения на схеме, где гипотетически пределы реагирования для «сильных» и «слабых» обозначены одинаково; единственно, что не укладывается в эту схему – случай, когда у «слабых» предел реагирования будет большим, чем у «сильных».) Поскольку величина суммации возбуждения определяется длительностью действия раздражителя (временем (t) или количеством повторений раздражения (n)), сильная нервная система оказывается более выносливой. Это значит, что при многократных предъявлениях сигналов (внешних или внутренних – самоприказов) снижение эффекта реагирования на таковые (величины или быстроты реакций) у «слабых» произойдет быстрее, чем у «сильных». На этом и основаны различные методики определения силы нервной системы через ее выносливость.

Следует обратить внимание на два существенных момента. Во-первых, при диагностике силы нервной системы нельзя использовать слабые раздражители, так как они снижают, а не повышают активацию нервной системы, и в результате более выносливыми к монотонному раздражителю оказываются лица со слабой нервной системой. Кстати, по этому поводу еще в лаборатории И. П. Павлова возник спор: ее глава считал, что те собаки, которые быстро засыпали в «башне молчания» при выработке у них условных рефлексов, имеют слабую нервную систему. Однако его ученица К. П. Петрова (1934) доказала, что это как раз собаки с сильной нервной системой, не выдерживающие монотонной обстановки (или как сейчас сказали бы – сенсорной депривации). В конце концов И. П. Павлов признал правоту ученицы.

Во-вторых, не каждый показатель выносливости может служить критерием силы нервной системы. Выносливость к физической или умственной работе не является прямым индикатором силы нервной системы, хотя и связана с ней. Речь должна идти о выносливости именно нервных клеток, а не человека. Поэтому методики должны показывать быстроту развития запредельного торможения, с одной стороны, и выраженность эффекта суммации – с другой.

Выделенное И. П. Павловым в 1932 г. свойство подвижности нервных процессов стало в дальнейшем, как отмечал Б. М. Теплов (1963а), оцениваться как более многозначное. Поэтому он выделил следующие особенности нервной деятельности, характеризующие быстроту функционирования нервной системы:

1) быстроту возникновения нервного процесса;

2) быстроту движения нервного процесса (иррадиация и концентрация);

3) быстроту исчезновения нервного процесса;

4) быстроту смены одного нервного процесса другим;

5) быстроту образования условного рефлекса;

6) легкость переделки сигнального значения условных раздражителей и стереотипов.

Изучение взаимосвязи между этими проявлениями быстроты функционирования нервной системы, проведенное в лаборатории Б. М. Теплова, позволило выделить два главных фактора: легкость переделки значения условных раздражителей (положительного на отрицательный и наоборот) и быстроту возникновения и исчезновения нервных процессов. За первым фактором Б. М. Теплов оставил название подвижность, а второй обозначил как лабильность.

Другие показатели быстроты функционирования нервной системы не относятся в настоящее время к двум указанным свойствам. Попытка М. Н. Борисовой выделить быстроту иррадиации и концентрации нервных процессов в самостоятельное свойство не получила достаточно веских аргументов. Также неудачной, как уже говорилось, оказалась попытка В. Д. Небылицына выделить быстроту образования условных рефлексов в отдельное свойство динамичности.

Хотя переделка до сих пор используется в ряде физиологических работ как показатель подвижности нервной системы, полученные в последние десятилетия данные поставили ее как референтный показатель свойства подвижности под сомнение. Оказалось, что переделка условных рефлексов – довольно сложный феномен высшей нервной деятельности, который определяется не только легкостью перехода возбуждения в торможение и обратно, но и прочностью образованных условных связей (т. е. быстротой затухания следов), интенсивностью раздражителя, влиянием второй сигнальной системы и т. д. (В. А. Трошихин и др., 1978). Да и сам И. П. Павлов расценивал переделку условных раздражителей как весьма сложное комплексное испытание, довольно трудно поддающееся расшифровке.

Переделка не связана с другими индикаторами подвижности, в частности с показателями, входящими в группу лабильности. Зато она обнаруживает зависимость от силы нервной системы. В связи с этим физиологическое толкование «переделки» как свойства нервной системы весьма затруднительно. По крайней мере, очевидно, что она не является простым аналогом быстроты течения нервных процессов. Поэтому не случайно в последние два десятилетия больше изучаются показатели группы лабильности, т. е. быстрота развития и исчезновения нервных процессов. Этому способствует и то обстоятельство, что «переделка» требует весьма продолжительного времени, поэтому к ней невозможно обращаться при массовых обследованиях.

Исходя из того, что лабильность предполагает быстроту развития нервного процесса и быстроту его исчезновения, наметились три методических подхода в изучении функциональной подвижности (лабильности):

1) выявление быстроты возникновения возбуждения и торможения;

2) выявление быстроты исчезновения возбуждения и торможения;

3) выявление максимальной частоты генерации нервных импульсов, зависящей как от первого, так и от второго.

Изучение быстроты развития нервных процессов значительно усложнено тем, что она зависит, как говорилось в предыдущем параграфе, от уровня активации покоя, т. е. от того, какова нервная система у обследуемого – слабая или сильная. Конечно, это не исключает влияния на быстроту генерации возбуждения и других механизмов, которые могут прямо характеризовать предполагаемое свойство нервной системы. Однако выделить их в «чистом» виде пока нельзя. Еще хуже обстоит дело с измерением быстроты возникновения торможения. Сейчас можно рассчитывать лишь на один способ – измерение латентного периода расслабления мышц с помощью электромиографии.

Функциональная подвижность как быстрота исчезновения нервных процессов. Нервный процесс не исчезает сразу после действия раздражителя или осуществления какого-то действия, а ослабевает постепенно. Наличие следов препятствует нормальному развитию противоположного нервного процесса. Однако, даже исчезнув, первый процесс не перестает влиять на развитие ему противоположного. Дело в том, что по механизму индукции он сменяется фазой, облегчающей возникновение такового. Например, вместо бывшего раньше процесса возбуждения возникает в этих же центрах процесс торможения. Если на этом фоне воздействовать тормозным раздражителем, возникшее торможение суммируется с уже имевшимся индукционным торможением и тогда тормозной эффект усиливается. Временная развертка происходящих изменений представлена на рис. 5.6.

Последействие, зависящее от следовой деполяризации и циркуляции нервных импульсов по сети нейронов, у разных людей имеет разную длительность. У одних положительные и отрицательные фазы протекают быстро, у других – медленно. Поэтому, если предъявлять разным людям одинаковые задачи на сближение положительных и тормозных раздражителей или возбудительных и тормозных реакций, выявляются разные временные развертки происходящих следовых изменений, т. е. различия по функциональной подвижности нервной системы.

Рис. 5.6. Схема, показывающая фазность развития следовых процессов. А – изменение величины тормозных реакций после предшествования процесса возбуждения; Б – изменение величины активизирующих реакций после предшествования тормозных реакций. Столбиками обозначена величина реакций, кривые линии – изменение во времени нервных процессов (t0–t5): следовое возбуждение, а1 – исчезновение следов возбуждения, а2–а4 – торможение, развивающееся по механизму отрицательной индукции; б0 – следовое торможение, б1 – исчезновение следового торможения, б2–б5 – возбуждение, развивающееся по типу положительной индукции.

Поскольку длительность затухания следов нервных процессов может зависеть от их интенсивности (чем интенсивнее процесс, тем длительнее будет его затухание), важно учитывать влияние этого фактора. У лиц со слабой нервной системой при действии одного и того же раздражителя процесс возбуждения развивается более интенсивно (по крайней мере – в пределах слабых и средних по интенсивности раздражителей), затухание же его будет более длительным, чем у людей с сильной нервной системой. Не случайно в психофизиологической лаборатории Б. М. Теплова – В. Д. Небылицына выявлены положительные связи между инертностью и слабостью нервной системы. Однако при нивелировании разными методическими приемами различий в уровне активации покоя можно получить показатель быстроты протекания следовых процессов в чистом виде. Так, не найдены корреляции между силой нервной системы и подвижностью нервных процессов при использовании для выявления последействия методик К. М. Гуревича и Е. П. Ильина, о которых речь будет идти ниже (см. приложение).

Методики, изучающие функциональную подвижность по быстроте течения следовых явлений, чаще всего основаны на том, что после положительного сигнала, иницирующего возбудительный процесс, предъявляется тормозной сигнал, вызывающий противоположный процесс или реакцию. И наоборот, после тормозного сигнала (или реакции) через короткое время предъявляется положительный сигнал, вызывающий возбудительную реакцию. Эти приемы весьма близки к приему, названному И. П. Павловым «сшибкой». Однако они не тождественны приему, названному «переделкой» сигнального значения раздражителей, хотя в том и другом случае есть внешне сходный момент: один нервный процесс (или реакция) должен уступить место другому.

Различие этих двух приемов, как отмечают В. А. Трошихин и его соавторы, состоит в следующем. При «сшибке» смена одного нервного процесса другим обусловлена последовательным действием двух различных сигналов или операций (например, звука как положительного раздражителя и света как отрицательного). При «переделке» же меняется сигнальное значение одного и того условного раздражителя, остающегося неизменным по своей модальности и физическим параметрам. При «сшибке» имеется столкновение в один и тот же момент времени двух процессов, в «переделке» – разновременная смена положительного и тормозного раздражителей. «Переделка» связана с угашением упроченной условно-рефлекторной реакции и выработкой на тот же раздражитель условного тормоза.