PHẦN 2 – SINH LÝ HOẠT ĐỘNG THẦN KINH CẤP CAO
CHƯƠNG 3 – HOẠT ĐỘNG PHÂN TÍCH VÀ TỔNG HỢP CỦA NÃO BỘ
I. SỰ VẬN ĐỘNG CỦA CÁC QUÁ TRÌNH THẦN KINH
Hoạt động thần kinh cấp cao là kết quả của sự nảy sinh, diễn biến và tác động qua lại lẫn nhau giữa hai quá trình thần kinh cơ bản là hưng phấn và ức chế, diễn ra theo các quy luật. Sự vận động của các quá trình thần kinh bao gồm sự khuyếch tán và tập trung của hai quá trình hưng phấn và ức chế, cũng như sự cảm ứng của các quá trình này.
Khuyếch tán là quá trình lan truyền từ nơi phát sinh đến các phần khác của não bộ.
Tập trung là khi quá trình lan truyền tới một giới hạn nhất định, chúng có thể quay trở về nơi chúng đã xuất phát.
Cảm ứng là sự tác động qua lại của hưng phấn và ức chế, có hai dạng là cảm ứng dương tính và cảm ứng âm tính. Cảm ứng dương tính là tính chất của nguồn ức chế tạo ra xung quanh nó và sau đó làm tăng hưng phấn. Còn cảm ứng âm tính làm giảm hưng phấn.
Cảm ứng đồng thời hay cảm ứng không gian, biểu hiện bằng xuất hiện hay sự tăng của một quá trình thần kinh ngược lại xung quanh các điểm hưng phấn hoặc ức chế.
Cảm ứng xảy ra sau khi nguồn hưng phấn và ức chế bị suy giảm, không còn tại điểm phát sinh gọi là cảm ứng thời gian.
Cảm ứng có tác dụng ngược với khuyếch tán, tạo ra ảnh hưởng có tính đối nghịch và hạn chế sự khuyếch tán, cảm ứng có khả năng tập trung các quá trình thần kinh.
Quá trình hưng phấn cũng khuyếch tán và tập trung giống như ức chế.
II. HOẠT ĐỘNG PHÂN TÍCH VÀ TỔNG HỢP CỦA NÃO BỘ
Hoạt động thần kinh cấp cao là phân tích không ngừng các yếu tố từ môi trường bên ngoài cũng như bên trong cơ thể và sau đó tổng hợp chúng thành nhận thức chung, nhằm xác định tập tính thích nghi của động vật và sự phản ánh đúng đắn thực tiễn khách quan trong ý thức của con người.
1. ĐẶC ĐIỂM PHÂN TÍCH NGOẠI VI
Quá trình phân tích được bắt đầu từ ngoại vi, được thực hiện nhờ cơ quan phân tích cảm giác. Cơ quan phân tích cảm giác ở ngoại vi gồm có thụ thể tiếp nhận kích thích, biến thành xung động thần kinh rồi truyền hướng tâm về thần kinh trung ương.
Khả năng này của thụ thể phụ thuộc và một số tính chất:
– Mỗi thụ thể chỉ thích ứng và tiếp nhận một loại kích thích nhất định bằng cách tăng cường tính nhạy cảm của nó đối với kích thích thích hợp và phát triển tính không nhạy cảm của nó đối với các kích thích khác.
– Phụ thuộc vào cường độ của kích thích mà số lượng các xung động được phát ra từ các thụ thể sẽ khác nhau.
– Các thụ thể rất dễ thích nghi đối với tác dụng kéo dài vào cường độ của kích thích mạnh bằng cách tạm thời giảm dần mức độ cảm giác của nó xuống, còn trong trường hợp cường độ của kích thích yếu thì mức độ cảm giác của thụ thể, ngược lại được tăng lên.
Như vậy, quá trình phân tích các kích thích đã được thực hiện ngay từ ngoại vi, ở mức các thụ thể thuộc các cơ quan phân tích.
2. ĐẶC ĐIỂM PHÂN TÍCH TẠI TRUNG ƯƠNG
Thông tin từ bên ngoài được mã hóa và truyền lên não bộ và ở đây thông tin tiếp tục được phân tích, nhưng khác với ngoại vi ở trung ương sự phân tích diễn ra theo các dấu hiệu có ý nghĩa sinh học của kích thích. Phân tích đi theo hướng được xây dựng từ kinh nghiệm sống của từng cá thể, nghĩa là trên cơ sở các phản xạ có điều kiện.
Các dạng phân tích có điều kiện cao nhất trên cơ sở các khái niệm ở người được thể hiện bằng tiếng nói cho phép chúng ta phân tích được những hiện tượng phức tạp của thế giới tự nhiên trên cơ sở các phạm trù, các khái niệm khoa học.
3. SỰ TỔNG HỢP TRONG HOẠT ĐỘNG CỦA NÃO BỘ
Thông tin truyền đến thần kinh trung ương đã được phân tích thành từng loại, tại thần kinh trung ương các luồng thông tin này hợp lại tạo thành phản xạ không điều kiện. Sự tổng hợp này bắt đầu từ rất sớm.
Khi lên đến vỏ não sự tổng hợp càng phức tạp hơn, các đường liên hệ thần kinh tạm thời lại tiếp tục tổng hợp các phần riêng rẽ sao cho phù hợp với mô trường sống. Từ các phần riêng rẽ được tổng hợp lại và xây dựng các khái niệm được biểu hiện bằng tiếng nói.
III. HOẠT ĐỘNG PHÂN TÍCH VÀ TỔNG HỢP TRONG QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH PHẢN XẠ CÓ ĐIỀU KIỆN VỚI KÍCH THÍCH ĐƠN GIẢN
Hoạt động phân tích và tổng hợp diễn ra ngay trong quá trình thành lập phản xạ có điều kiện với kích thích đơn giản. Theo tiến trình hình thành, phản xạ được hoàn thiện dần bằng cách chuyển từ giai đoạn khái quát hóa sang giai đoạn chuyển hóa và chính xác.
Giai đoạn khái quát: tất cả các phản xạ có điều kiện mới được thành lập lúc đầu đều có đặc tính rất chung, rất khái quát. Giai đoạn khái quát của phản xạ có điều kiện được thể hiện trong các phản ứng đối với mọi kích thích có tính chất tương tự với tín hiệu chính.
Giai đoạn chuyên hóa: là các phản ứng có điều kiện chỉ xuất hiện khi có tác dụng của tín hiệu chính, còn tất cả các tín hiệu tương tự trong giai đoạn này sẽ không còn tác dụng. Phản xạ được hoàn thiện dần bằng cách chuvển từ giai đoạn khái quát hoá sang giai đoạn chuyên hóa và chính xác.
Ví dụ, tính khái quát của phản xạ dinh dưỡng có điều kiện ở chó sói con lần đầu tiên bắt được chú chim con rơi từ trên tổ xuống, sau đó sói con sẽ nhảy bổ đến bắt bất kỳ một con vật nào khác đang cử động, hay sự khái quát trong phản xạ tự vệ có điều kiện làm cho “con chim thoát được mũi tên” sẽ sợ tất cả những cành cây cong.
Có thể thấy rằng nếu như phản xạ dinh dưỡng có điều kiện ở chó sói con lúc đầu không mang tính khái quát, mà trở nên chính xác ngay, thì chó chỉ tìm bắt chim con mà không để ý đến các đối tượng chuyển động khác có thể cũng là con mồi của nó. Chính nhờ giai đoạn khái quát này mà chó sói con có thể tìm được các loại mồi sống khác. Giai đoạn khái quát đầu tiên trong phản xạ tự vệ cũng không kém ý nghĩa quan trọng. Chính nhờ thế mà “chim sợ cành cong” có thể tránh được mọi nguy hiểm tương tự.
Chó sói con, lúc đầu bắt được chim con rơi từ tổ, nên nó sẽ đuổi bắt mọi đối tượng cử động khác, nhưng sau nhiều lần thất bại khi đuổi bắt những con chim lớn đã buộc chó phải từ bỏ việc theo đuổi mồi một cách vô ích, mà chỉ tập trung tìm những tố chim nào có thế bắt được. Hay theo thời gian, chim không những không còn sợ bất cứ một cành cây cong nào, mà còn không sợ cả người, nếu trên tay họ chỉ cầm chiếc gậy, chứ không phải chiếc cung.
Cơ chế sinh lý của giai đoạn chuyên hóa phản xạ có điều kiện là sự dập tắt các đường liên hệ tạm thời phụ với các tín hiệu tương tự nhờ sự phát triển ức chế phân biệt. Hưng phấn có điều kiện với tín hiệu chính đã tập trung đúng vào cứ điểm thuộc cơ quan phân tích. Nhờ kết quả của giai đoạn chuyên hóa phản xạ có điều kiện mà chó sói con đã “học”được cách chọn đối tượng để săn, còn chim không cần phái tránh mọi đối tượng bất kỳ, trong đó có thể có nguồn thức ăn của nó.
IV. HOẠT ĐỘNG PHÂN TÍCH VÀ TỔNG HỢP TRONG QUÁ TRÌNH THÀNH LẬP PHẢN XẠ CÓ ĐIỀU KIỆN VỚI PHỨC HỢP TÍN HIỆU
Trong thực tế các phản xạ có điều kiện được hình thành hàng ngày ở động vật, cũng như ở người không phải chỉ với các tín hiệu đơn độc như đã tiến hành trong phòng thí nghiệm, mà đối với các phức hợp tín hiệu.
Ví dụ, tín hiệu săn mồi của con sói không phải chỉ là hình dạng của con thỏ, mà còn là các bụi cây nơi thỏ hay nằm, các dấu chân thỏ vừa in trên đất, mùi của thỏ v.v..
Phức hợp kích thích đồng thời: Các phản xạ có điều kiện đối với phức hợp các kích thích diễn ra đồng thời gồm hai hoặc ba kích thích (ví dụ: tiếng chuông + ánh sáng; tiếng chuông + ánh sáng + máy gõ nhịp; kích thích cơ học + kích thích nhiệt vào da) được thành lập dễ dàng giống trường hợp thành lập phản xạ có điều kiện với kích thích đơn độc.
Các phản xạ có điều kiện đối với phức hợp các kích thích xảy ra đồng thời không phải là tổng số các phản xạ đơn giản mà là kết quả của sự tổng hợp phức tạp trong vỏ não. Vì nếu như phản xạ có điều kiện đối với phức hợp kích thích đồng thời là tổng số của các phản xạ đơn giản, thì mỗi thành phần của phức hợp kích thích tác dụng riêng biệt cũng có thể gây ra phản ứng phản xạ có điều kiện. Nhưng trong thực tế không xảy ra như vậy, mà thường quan sát được những trường hợp, trong đó một thành phần của phức hợp kích thích tác dụng riêng biệt chỉ gây ra hiệu quả rất yếu, hoặc không có hiệu quả.
Ví dụ, khi đã thành lập ở chó phản xạ có điều kiện với phức hợp kích thích cơ học và kích thích làm lạnh da, nếu ta thử riêng từng thành phần của phức hợp kích thích đó, ta sẽ nhận thấy rằng chỉ có kích thích cơ học tác động vào da gây ra phản ứng, còn kích thích làm lạnh da không gây ra hiệu quả nào cả.
Phức hợp kích thích kế tiếp: ví dụ với ba kích thích hình thành phản xạ có điều kiện: ánh sáng – tác dụng cơ học vào da – tiếng nước réo diễn ra theo trật tự này sẽ gây ra phản xạ tiết nước bọt có điều kiện, nếu ta thay đổi trật tự của chúng, ví dụ, tiếng nước réo – kích thích cơ học vào da-ánh sáng hoàn toàn không gây tiết nước bọt.
Các quá trình phân tích – tổng hợp phức tạp cũng được thực hiện trong vỏ não khi thành lập các phản xạ có điều kiện với chuỗi kích thích. Sự thành lập các phản xạ này bề ngoài giống như việc thành lập phản xạ có điều kiện với phức hợp các kích thích diễn ra kế tiếp nhau. Tuy nhiên trong trường hợp này các kích thích tác dụng cách nhau một thời gian nhất định, cho nên sự thống nhất các thành phần của chuỗi kích thích thành một khối là do sự tác dụng tương hỗ không phải của các kích thích thực tại, mà là dấu vết kích thích của chúng.
Do đó, sự thành lập phản xạ có điều kiện với chuỗi kích thích có đặc điểm riêng của nó. Nếu tác dụng chuỗi kích thích gồm tiếng máy gõ nhịp, tiếng chuông và ánh sáng diễn ra kế tiếp nhau qua 10 giây và đến giây thứ 10 kể từ khi bắt dầu tác dụng của thành phần cuối cùng (ánh sáng) ta mới tiến hành củng cố (cho chó ăn), thì sau một số lần phối hợp phản xạ có điều kiện sẽ xuất hiện ở chó và trở nên bền vững sau 30 – 35 lần phối hợp giữa chuỗi kích thích với tác nhân củng cố.
V. HOẠT ĐỘNG ĐỊNH HÌNH
Sự hợp nhất các phản xạ phát sinh kế tiếp nhau thành một hệ thống thống nhất là nhờ sự xuất hiện các đường liên hệ giữa các dấu vết hưng phấn do các tín hiệu trước đây với các cứ điểm hưng phấn tiếp theo. Trong đó, các đường liên hệ như vậy được cố định trong não bộ dưới dạng các dấu vết được tồn tại lâu dài, nhờ đó mà hoạt động định hình được hình thành
Hoạt động định hình hướng việc thành lập các phản xạ mới theo ảnh hưởng của nó. Ví dụ, khi tìm được những con mồi mới, con thú ăn thịt thường sử dụng những mánh khóe săn mồi đáng tin cậy mà nó đã quen. Những nhận định của chúng ta về con người hay sự việc nào đó thường theo những ý kiến đã có từ trước in thành hệ thống cố định trong não của chúng ta.
Hoạt động định hình cho phép phản ứng một cách thích nghi, mặc dù có sự thay đổi về hoàn cảnh. Ví du, khi đã hình thành các động tác định hình về lái xe ôtô ta có thể lái tất cá các loại xe có hệ thống điều khiển khác.
Toàn bộ lối sống của con người cũng dẫn đến sự hình thành vô số hoạt động định hình trong lao động và trong sinh hoạt
Các hoạt động đó được biểu hiện bằng sự xuất hiện trạng thái ngon miệng đúng vào thời gian ăn, cảm thấy khoan khoái sau khi tập thể dục buổi sáng, trong mọi thói quen về sinh hoạt, trong lao động với những động tác chính xác.
Đối với những người có tính tỉ mỉ, cẩn thận, toàn bộ thời khóa biểu trong ngày có thể là một hệ thống rất cố định, nó làm dễ dàng rất nhiều cho việc thực hiện mọi công việc trong ngày.
Càng lớn tuổi hoạt động định hình càng được củng cố và càng khó thay đổi. Do đó chúng ta thường thấy tính thủ cựu ở những người già, ở họ tính linh hoạt của các quá trình thần kinh đã giảm sút. Những sự thay đổi nhanh chóng về lối sống có thể gây ra ở họ sự rối loạn trong hoạt động thần kinh cấp cao. Có nhiều người say mê công việc suốt đời, khi về già phải bỏ công việc thường có những cảm xúc khổ tâm không phải chỉ vì có ý thức trong lao động có ích cho xã hội, mà còn vì sự thay đổi hẳn hoạt động định hình đã có.
