Теория функциональных систем создана. Теория функциональных систем П. К. Анохина

Теория функциональных систем создана. Теория функциональных систем П. К. Анохина

Помимо школы И. П. Павлова, успешно развивающей условно- рефлекторную теорию и в наше время, в физиологии существует целый ряд других направлений. Так, например, хорошо известна физиологическая школа ученика И. П. Павлова академика П. К. Анохина (1898–1974), обосновавшего и развившего принцип системной организации деятельности организма – теорию функциональных систем .

Среди многих проблем, разработкой которых занимались П. К. Анохин и его ученики, важное место занимал вопрос о системной работе ЦНС в условиях формирования ответа организма на внешние раздражители. Экспериментальные данные, полученные в условно-рефлекторных экспериментах, при параллельной регистрации суммарной электрической активности ряда структур мозга и активности отдельных нейронов позволили сформулировать концепцию функциональной системы. Еще в 1937 г. П. К. Анохин дал этому понятию следующее определение: "группа нервных образований с соответствующими рабочими органами на периферии, которые выполняют специфическую и четко определенную функцию". В дальнейших исследованиях понятие функциональной системы претерпело определенные, однако не принципиальные изменения. Одним из первых в отечественной и мировой физиологии Анохин привлек внимание к феномену обратной афферентации, который в дальнейшем стал известен как принцип отрицательной обратной связи (этот же принцип представляет собой краеугольное понятие кибернетики). Важным этапом развития взглядов П. К. Анохина было введение им представления о системогенезе, т.е. о закономерностях развития функциональных систем.

Акцептор результата действия. Мотивация и акцептор результатов действия

Доминирующая мотивация при очередном возникновении соответствующей психической потребности на основе специфических влияний активирует структуры аппарата акцептора результата действия, которые в прошлом получали информацию о свойствах полезного результата, удовлетворяющего исходную потребность. Происходит опережающее возбуждение нейронов, составляющих акцептор результата действия, еще до получения реального результата, удовлетворяющего исходную психическую потребность, формирует мысль, направленная на будущие события.

Информационная основа психической деятельности. С опережающими реальные события механизмами акцептора результата действия, сформированными на информационной основе, в процессе мыслительной или поведенческой деятельности на информационной основе нервных процессов осуществляется постоянное психическое сравнение достигнутых результатов поведения и их оценка.

Системные кванты психической деятельности

Психическая деятельность человека постоянно расчленяется доминирующей мотивацией и подкреплением на дискретные системные кванты. Основу каждого системного кванта психической деятельности составляют информационные процессы афферентного синтеза, отражающие воздействие на структуры мозга факторов внутренней и внешней среды, и информационные процессы подкрепления, оценки достигнутых результатов.

Системное квантирование психической деятельности осуществляется по принципу саморегуляции за счет постоянной оценки субъектом с помощью обратной афферентации промежуточных (этапных) и конечного результатов, удовлетворяющих его ведущие психические потребности. Каждый этап психической деятельности, так же как и действие на организм различных факторов внешней среды, всегда оценивается в плане удовлетворения ведущей потребности организма. Если достигнутые результаты удовлетворяют исходную потребность, системный квант психической деятельности завершается. Новая потребность формирует очередной системный квант психической деятельности. В случаях, когда параметры достигнутых результатов не соответствуют свойствам доминирующего акцептора результата действия, возникает ориентировно-исследовательская деятельность, сопровождающаяся отрицательной эмоцией. На этой основе происходит перестройка афферентного синтеза, принимается новое решение, происходит коррекция акцептора результата действия, а мыслительная и поведенческая деятельность осуществляется в направлении достижения скорректированного результата.

Функциональная система по анохину пример. Представление о функциональной системе (п.К. Анохин). Формирование функциональной системы на каком-либо примере.

Объективные возможности для изучения физиологических функций организма создает общая теория систем. Система – целое, составленное из частей, их соединение. Функциональная система – совокупность взаимосвязанных органов и элементов управления физиологическими реакциями, обеспечивающих единую функцию с положительным конечным результатом.

Понятие функциональной системы в современную физиологию ввел П. К. Анохин. Под функциональной системой он понимал такое объединение различных органов, структурных образований организма, благодаря которому достигается полезный приспособительный результат.

В рамках функциональной системы выявляется вероятностный характер поведения организма. Выбор ответной реакции в ответ на действие внешнего раздражителя осуществляется в условиях неопределенности. Однако для биологической системы неопределенность выбора ограничивается реакциями, направленными на получение полезного приспособительного результата.

По мнению П. К. Анохина, свойство добиваться положительного адаптивного результата возникло на самых ранних ступенях эволюции. Однако свое завершение оно получило только у высших животных. Появление устойчивых систем с чертами саморегуляции стало возможно потому, что возник первый полезный результат этой саморегуляции в виде устойчивости, способности к противодействию факторам внешней среды.

Активное отражение действительности, представляющее новый этап развития системного управления, проявилось в так называемом опережающем его характере. Опережение, по П. К. Анохину, - это активное, без ожидания толчка извне, отражение. Способность опережать внешние воздействия – результат непрерывного накопления информации, отражения внешнего мира. Мозг высших животных и человека является идеальным инструментом отражения действительности. Это отражение носит активный характер. Животное, обладающее высокоорганизованным мозгом, вносит в это отражение свои коррективы в соответствии жизненными потребностями, что и позволяет формировать поведенческие реакции. Поведенческие реакции в конечном итоге являются лишь средством достижения полезного приспособительного результата.

Взаимодействие различных структур в складывающейся функциональной системе обуславливает ее дальнейшее развитие на основе частных механизмов интеграции. В свою очередь, сложившая функциональная система детерминирует деятельность отдельных органов, поднимая их работу на новую качественную ступень. Внутреннее единство их функций является необходимым условием формирования функциональной системы управления жизнедеятельностью целостного организма.

Начальную стадию поведенческого акта любой степени сложности, а следовательно, и начало работы ФС составляет афферентный синтез . Афферентный синтез – процесс отбора и синтеза различных сигналов об окружающей среде и степени успешности деятельности организма в ее условиях, на основе которого формируется цель деятельности, управление ею. Благодаря афферентному синтезу из множества внешних и внутренних раздражителей организм отбирает главные и создает цель поведения. На этой стадии происходит взаимодействие трех компонентов: мотивационного возбуждения, обстановочной афферентации (т.е. информации о внешней среде) и извлекаемых из памяти следов прошлого опыта. Мотивация – побуждения, вызывающие активность организма и определяющие ее направленность. Мотивационное возбуждение появляется в центральной нервной системе с возникновением у животного или человека какой-либо потребности. Мотивационное возбуждение играет особую роль в формировании афферентного синтеза. Любая информация, поступающая в центральную нервную систему, соотносится с доминирующим в данное время мотивационным возбуждением, которое является как бы фильтром, отбирающим нужное и отбрасывающим ненужное для данной мотивационной установки. Обстановочная афферентация – информация о внешней среде. Завершение стадии афферентного синтеза сопровождается переходом в  стадию принятия решения, которая и определяет тип и направленность поведения.

Функциональная система анатомия. Функциональные системы организма

Еще в 30-е годы ученик И.П. Павлова – Петр Кузьмич Анохин, в последующим академик АН СССР – поставил вопрос: каким образом живой организм как совокупность отдельных органов и систем выполняет свои задачи? Каким образом он достигает положительных для организма целей? П.К. Анохин предложил свою концепцию для объяснения проблем управления. Она получила название теория функциональных систем (ФУС). В последующие годы теория была развита и в настоящее время является одной из ведущих теорий, объясняющей принцип нервной регуляции, принципы управления в живых системах.

ФУС – это динамическая организация деятельность которой направлена на совершение какого-либо конечного полезного приспособительного результата (КППР) . Функциональных систем в организме много, каждая из которых отвечает за какой-то полезный результат. Например, ФУС, обеспечивающая постоянство газов крови, отвечает за оптимальное содержание кислорода и углекислого газа в крови.

Теория функциональных систем предполагает, что в организме имеется управляющее устройство, которое управляет многими органами, входящими в данную ФУС и работающее ради получения положительного приспособительного результата. Каждая ФУС создается ради получения положительного для организма результата. Таким образом, по П.К. Анохину, результат действия – это системообразующий фактор , именно результат образует систему.

Любая ФУС по мнению П.К. Анохина состоит из следующих компонентов: 1) конечный полезный приспособительный результат – это ведущее звено ФУС, так как от степени отклонения конечного результата зависит формирование ФУС. Любой КППР (артериальное давление, температура тела, газы крови и т. д.) находится в организме на каком-то оптимальном уровне. При отклонении КППР от оптимального уровня (в сторону увеличения или уменьшения), начинает формироваться ФУС работа которого направлена на возвращение КППР к оптимальному уровню; 2) специфические рецепторы – для каждого КППР имеются специфические рецепторы, которые начинают возбуждаться при отклонении КППР от оптимального уровня. Заметим, что в рефлекторной дуге первым звеном является рецептор, а последним – результат; 3) афферентный путь по которому идут сигналы в ЦНС, свидетельствующие об отклонении КППР от оптимального уровня. Различают афферентный нервный путь (от специфических рецепторов к ЦНС) и гуморальный афферентный путь (непосредственное изменение КППР воздействует на ЦНС током крови); 4) ЦНС (по П.К. Анохину «центральная архитектура»), который, в свою очередь, состоит из определенных звеньев они будут рассмотрены несколько ниже. Здесь отметим, что ЦНС включает несколько уровней: а) низший уровень, расположенный в спинном мозгу; б) нервные центры, расположенные в области продолговатого или среднего мозга; в) высший уровень, расположенный в коре больших полушарий; 5) эффекторы (рабочие органы) . Заметим, что в ФУС, в отличии от рефлекторной дуги, несколько эффекторов. Количество эффекторов в ФУС зависит от степени отклонения КППР от оптимального уровня и постоянно изменяется (в связи с этим ФУС – это динамическая организация , так как количество эффекторов в ней постоянно меняется); 6) поведение – это внешнее звено ФУС. Это звено включается в работу после того, как все эффекторы, входящие в данную ФУС, задействованы, но КППР не возвращается к оптимальному уровню. Таким образом, внешнее звено ФУС начинает функционировать после исчерпания внутренних резервов организма. Первый признак исчерпания внутренних резервов – это появление отрицательных эмоций . С этого момента начинает включаться в работу ФУС высший уровень ЦНС – кора больших полушарий , возникает система осознанных двигательных актов, которая проявляется в том или ином поведении. При этом поведение направлено на удовлетворение внутренней потребности организма , то есть поведение должно быть таким, чтобы вернуть КППР к оптимальному уровню.