4. Кодування змісту розумової діяльності людини.
Операції кодування постiйно вiдбуваються у нервовiй системi. Так, фiзична чи хiмiчна енергiя сприймаються рецепторами i трансформуються у нервовi iмпульси. Цi iмпульси, у свою чергу, досягають синапсiв, де дискретнi сигнали кодуються у мiкроструктури повiльних синаптичних потенцiалiв. Для того щоб кодування було ефективним i могло бути використано мозком, необхiдна наявнiсть декодуючої операцiї, завдяки якiй було б можливе вiдновлення нервових iмпульсiв i збереження, таким чином попередньо закодованої iнформацiї.
Блок-схема передачі та отримання інформації у нервовій системі
Кожен нейрон являє собою структуру з кiлькома рiзними функцiональними станами, тобто має стан спокою та цiлий ряд збуджених станiв на рiзних частотах, що iстотно збiльшує його iнформацiйну ємнiсть. Коли мова йде про «вiдповiдь нейрона», то мається на увазi перебудова iмпульсного потоку. При iмпульсному кодуваннi використовується не тiльки наявнiсть або вiдсутнiсть iмпульсу, а й тривалiсть пiкових розрядiв, частота iмпульсiв у розрядах, вiрогiднiсть появи розрядiв тощо. Припускається, що в ЦНС має iснувати якийсь механiзм, що приймає повiдомлення, закодованi в iмпульснiй формi.
За результатами останніх досліджень встановлено, що при розумових операцiях активну участь беруть пiдкiрковi утвори, а не лише кора великих пiвкуль головного мозку. В глибоких утвореннях мозку для забезпечення розумової дiяльностi створюється спецiальна дуже мiнлива нейронна система. У структурах стрiопалiдарної системи та таламусу реєструються переважно реакцiї активацiйного типу, тобто збiльшення поточної частоти у вiдповiдь на словесний стимул. Навпаки, у корi основним типом реагування були гальмiвнi реакцiї, пов'язанi iз зменшенням поточної частоти. Припускається, що при забезпеченнi певної психiчної дiяльностi активується незначна частина вiд загальної кiлькостi нейронних популяцiй кори. Значно бiльша частина популяцiй, яка не має безпосереднього вiдношення до цiєї дiяльностi, замовкає, щоб не заважати, i третя частина популяцiй взагалi нiяк не реагує.
5. Активація та ефективність розумової діяльності: типи кортикально-активаційних структур.
Інiцiацiя конкретного поведiнкового акту являє собою лише останнiй етап дiяльностi мозку. На першому етапi виникає пiдвищення активацiї мозку, що вiдбувається внаслiдок спiвставлення внутрiшнього стану органiзму з зовнiшнiми об'єктами чи стимулами. Другий етап полягає в обробцi мозком внутрiшньої i зовнiшньої iнформацiї, основною метою чого є запуск третього етапу – поведiнкової реакцiї.
Фiзiологiчна активацiя пов'язана iз збудженням ретикулярної формацiї та певних структур таламуса i лiмбiчної системи мозку. Психологiчна активацiя є продовженням фiзiологiчної, вона пов'язана з розшифровкою зовнiшнiх сигналiв, що залежить вiд рiвня притомностi, потреб, мотивацiї, iнтересiв i планiв людини. При об'єктивно однакових умовах кожний iндивiд характеризується деяким типовим для нього рiвнем i патерном активацiї ЦНС. Термiн «активація» звичайно використовується для позначення енергетичної складової психiчних процесiв i розглядається як фон, на якому розгортається поведiнкова дiяльнiсть iндивiда.
Взаємодiя зовнiшнiх i внутрiшнiх факторiв дiяльностi модулює рiвнi активацiї ЦНС з метою мобiлiзацiї необхiдних функцiональних систем. Отже, кожний рiвень активацiї створює рiзнi умови для прояву рiзних видiв специфiчної активностi, i для одних з цих видiв дiяльностi вiн є оптимальним, а для iнших – нi.
Встановлено, що тiльки при оптимальному рiвнi активного стану ЦНС тривалий час зберiгається висока працездатнiсть, що має адаптивний характер. При значному пiдвищеннi цього рiвня навчання утруднюється, виникає емоцiйна напруженiсть, а при зниженнi активацiї ЦНС поведiнковi реакцiї швидко виснажуються.
Рівень активацiї ЦНС залежить вiд iндивiдуальних особливостей суб'єкта та того завдання, яке вiн розв'язує, причому дуже часто центральне значення для психiчної активностi iндивiду має сила нервової системи (по вiдношенню до збудження), вiд якої залежить не тiльки мiра витривалостi, але й якiсна сторона працездатностi.
Вiдомо, що раннi компоненти ВП проекцiйних зон мозку обумовленi дiяльнiстю специфiчної системи та вiдбивають фiзичнi характеристики стимулу, а пiзнi компоненти таких ВП залежать вiд значущостi стимулу i пов'язанi з активнiстю неспецифiчної системи мозку.
Г. Айзенк ввiв поняття «iндивiдуальний рiвень активації». Вiн сформулював положення про бiльш високий рiвень кiркової активацiї у iнтровертiв, порiвняно з екстравертами. Звiдси виходить, що оскiльки у iнтравертiв вихiдний рiвень активацiї досить високий, то при його подальшому пiдсиленi погiршується дiяльнiсть, тодi як екстраверти в цих умовах можуть покращити свої показники, тому що у них iснує можливiсть пiдвищення вихiдного (порiвняно низького) рiвня активацiї.
Виявлена чiтка залежнiсть електричної активностi мозку вiд специфiки психiчної дiяльностi: при розв'язаннi вербально-логiчних завдань фокус максимальної активацiї (ФМА) чiтко фiксується у лобних дiлянках лiвої пiвкулi, а при розв'язаннi наочних завдань активацiя домiнує у правiй пiвкулi i ФМА перiодично змiщується у заднi зони кори.
Залежно вiд успiшного виконання конкретної дiяльностi можна видiлити 4 основнi типи кортикально-активаційних структур (КАС):
Тип КАС з ФМА у лiвiй лобнiй зонi кори властивий для вербально- логiчного мислення (пiд час екзаменiв, конспектування складних текстiв, розв'язання вербальних тестових завдань тощо). Цей тип КАС спостерiгається в станi спокою у пiддослiдних з переважанням вербального iнтелекту i аналiтичним характером мислення. Індивiди з цим типом КАС мають низьку ефективнiсть й швидку втомлюванiсть при звичайнiй операторськiй дiяльностi.
Тип КАС з ФМА у лобно-зорових, лобно-слухових або лобно-сенсомоторних зонах, тобто одночасно в двох просторово роздiлених дiлянках. Цей тип властивий для рiзних видiв операторської дiяльностi в умовах дефiциту часу. Такий тип КАС буває у осiб з невербальним iнтелектом, синтетичним способом мислення i високою швидкiстю сенсомоторних реакцiй.
Тип КАС з вузькою локалiзацiєю ФМА в однiй з сенсорних зон кори (вiдповiдно до модальностi сигналу i спрямованостi активної уваги) характерний для одноманiтної звичної дiяльностi i превалює у осiб з невербальним iнтелектом.
Тип КАС з ФМА у розмовних зонах кори найчастiше виявляється при комунiкативнiй дiяльностi (розмовнiй мовi, читаннi i т. iн.), при цьому лобнi й потиличнi зони кори активовані мало.
Отже, поточний стан дiяльностi мозку являє собою швидку змiну нерівноважних станiв – спряжених максимумiв i мiнiмумiв локальноi активацiї, які створюють локальнi ФМА (градiєнти активацiї) у передньо-задньому i мiжпiвкульних напрямках.
У осiб з високим рiвнем тривожностi не формується чiткий ФМА не тiльки в стресових ситуацiях, а й в умовах зовнiшнiх перешкод, внутрiшнiх переживань. У таких осiб погано виявлений альфа-ритм i внаслiдок цього ЕЕГ має десинхронiзований характер з переважанням частих ритмiв. Генералiзований характер реакцiї активацiї пiд впливом роботи у таких осiб пiдсилюється, а при значному розумовому напруженнi генералiзоване збудження кори переходить у позамежне гальмування.
Інтелектуальна дiяльнiсть включає рiзнi розумовi операцiї. До них вiдносяться алгоритмiчнi дiї, що виконуються у вiдповiдностi iз заздалегiдь вiдомим алгоритмом i якi можуть вiдрiзнятися за своєю складнiстю i здiйснюються як на довiльному свiдомому рiвнi, так i у виглядi несвiдомих, мимовiльних актiв (автоматизованих). Крiм того, значна роль органiзацiї структури дiяльностi, особливо творчої, належить пошуковим дiям, якi забезпечують або багато альтернативні рiшення, або вибiр оптимальної альтернативи з кiлькох можливих.
Вивчення просторової синхронiзацiї бiопотенцiалiв мозку показало, що при важких алгоритмiчних дiях ФМА спостерiгається у лобнiй та потиличнiй дiлянках лiвої пiвкулi, при реалiзацiї легкої алгоритмiчної дiї ФМА виявляється у заднiх зонах лiвої пiвкулi. В обох цих випадках права пiвкуля виконує другорядну роль. Автоматизацiя алгоритмiчних дiй супроводжується перемiщенням ФМАу заднi та скроневiй дiлянки правої пiвкулi, а при реалiзацiї пошукових дiй зони пiдвищеної активацiї розташовуються у переднiх вiддiлах обох пiвкуль, причому дещо бiльше охоплюють дiлянки правої пiвкулi.
Таким чином, алгоритмiчнi дiї, якi полягають на формально-логiчних операцiях, у найбiльшiй мiрi пов'язанi з структурами лiвої пiвкулi. Автоматизацiя цих же дiй призводить до перемiщення ФМА у праву пiвкулю, яка вважається субстратом для реалiзацiї невербальних i нелогiчних операцiй. Отже, перемiщення ФМА у корi головного мозку може вiдбуватися при змiнах лише одного фактору – способу обробки iнформацiї (при незмiнностi iнших факторiв). Розумова дiяльнiсть вiдображається і у змiнах понадповільних електричних потенціалів (ППЕП) головного мозку.
Особи, якi самостiйно обирають стандартний спосiб розв'язання невербальних завдань, характеризуються високим рiвнем тривожностi, тенденцiєю до iнтроверсiї, аналiтичним способом мислення i низькою розумовою працездатнiстю. Пiддослiднi, якi самостiйно обирають творчий спосiб розв'язання завдання, виявляють найменший рiвень тривожностi, схильнiсть до екстраверсiї, мають синтетичний спосiб мислення i високу продуктивнiсть розв'язання тестових завдань як вербального, так i невербального типiв. У цих iндивiдiв виявлено чiткий альфа-ритм i високi градiєнти кортикальної активацiї (особливо лобно-потиличний). Для них властиве домiнування активностi у правiй пiвкулi, особливо у лобних зонах (як у спокої, так i при дiяльностi).