как происходит выработка условных рефлексов и какую роль играет безусловное и условное торможение
Условные рефлексы: понятие, примеры, виды, значение
Рефлекс является ответной реакцией живого организма на любые раздражители, затрагивающие нервную систему. Между собой они подразделяются на две большие группы: условные и безусловные. В этой статье разберемся с тем, что такое условный рефлекс, как он формируется и чем отличается от безусловного.
Что такое условный рефлекс?
Условный рефлекс — это приобретенный рефлекс, свойственный отдельному индивиду, и не закрепляющийся генетически (т.е. не передающийся по наследству). Формирование подобных рефлексов зависит от условий их возникновения, что и послужило причиной для появления названия группы. Фундаментом их появления выступает наличие связи между возникшим раздражителем и безусловнорефлекторным актом, выступающим для него в качестве подкрепления. При этом связь имеет определенные временные рамки. Отвечают за генерацию и проявление рефлексов головной мозг, как его кора, так и расположенные под ней образования.
Одним из первых ученых, всерьез занявшихся изучением данной темы, и предложившим определение «условного рефлекса» в 1903-м году, стал русский физиолог И.П.Павлов.
Биологически условий рефлекс предназначен для трансформации внешних раздражителей, имеющих нейтральный характер, в набор значимых сигналов, адаптирующих поведенческие особенности организма под текущие условия. Фактически они обеспечивают приспособление организма к возникающим явлениям с целью генерации полезного поведения и исключения негативного воздействия на организм. Условные рефлексы обеспечивают адаптацию, как к природному воздействию, так и действиям социальной среды нахождения индивида.
Примеры условных рефлексов
Наиболее ярким примером условного рефлекса является выделение слюны у домашних питомцев при звуках миски для еды. Аналогичные процессы могут вырабатываться и у человека. Условием для их возникновения является высокая повторяемость ситуаций с совпадением двух процессов, например, ударов по миске и выкладкой в нее корма.
Аналогичным образом у животных реакцией на звонок станет сгибание лапы, если ранее многократно повторялась процедура, при которой работа звонка совпадала с воздействием на животное электрическим током, стимулирующим сгибательный рефлекс лапы.
Для ребенка распространен условный рефлекс в виде одергивания рук от огня, но разовьется он только в случае, если ранее ребенок получил ожог, и организм защищается от повторного возникновения негативного воздействия на него.
Отличительные признаки условных рефлексов
Все условные рефлексы подразделяются на две составные категории: натуральные и искусственные. К первым относятся естественные свойства раздражителя, например, вид огня. Ко вторым относятся рефлексы на раздражители, не имеющие прямой связи с действием, например, работа лампочки для «собаки Павлова».
Принципы генерации условных рефлексов
Фундаментом приобретаемых навыков выступают условно-рефлекторные механизмы. Они в свою очередь обеспечивают возникновение связей ассоциативных нейронов мозговой коры и расположенных под ней в полушариях головного мозга ядер.
В основе появления условных рефлексов лежит трансформация незначимых сигналов в значимые через многократное повторение при наличии важного безусловного стимула, например, предоставления пищи или физического воздействия. В результате условные рефлексы выступают одним из критериев оценки организма, человеческого или животного.
Физиологически процесс возникновения условного рефлекса на примере опытов Павлова предполагает прохождение следующих стадий:
Основные критерии появления условного рефлекса
Выработка условного рефлекса требует наличия определенных условий:
В случае, если указанные условия соблюдены, возможно формирование практически любого условного стимула.
Классификация условных рефлексов
Существует большое число условных рефлексов, поэтому для них разработана система классификации на основе различных критериев.
Торможение условных рефлексов
Для адекватности поведения организма и его максимальной адаптации к внешнему воздействию, только появления условных рефлексов мало. Требуется ответное действие, имеющее противоположную направленность возникающему раздражителю. Данный процесс носит название торможение, и призван отсечь возникающие реакции, потребность в которых фактически отсутствует. Проведенные И.П.Павловым исследования привели к выделению автором нескольких вариантов коркового торможения. Безусловное торможение является ответом на различные раздражители внешнего характера. Условное торможение определяется внутренними процессами.
При безусловном торможении происходит появление нового очага возбуждения, генерация которого связана с внешним раздражителем, например, появлением резкого и громкого шума. При его воздействии условный рефлекс становится существенно слабее или полностью исчезает.
Условное торможение по месту возникновения полностью соответствует точке, в которой располагается центр условного рефлекса. Развитие данного вида торможения предусматривает последовательность. Это можно проследить на примере «собаки Павлова». Если в первое время при включении лампочки без предоставления еды будет наблюдаться стабильное слюновыделение, то со временем оно будет последовательно угасать, то есть проявляется условное торможение.
Заключение
Условные рефлексы в контексте биологии играют огромную роль, как в жизнедеятельности человека, так и любых видов животных. Именно они обеспечивают возможность приспособления к условиям внешней среды, ориентироваться в пространстве, искать пищу, избегать опасностей и так далее. По мере накопления жизненного опыта общее количество условных рефлексов индивидуума только увеличивается. В результате взрослый человек имеет значительно большую приспосабливаемость, чем ребенок. Именно условные рефлексы выступают фундаментом дрессировочной работы с животными, когда за выполнение определенного действия происходит вознаграждение лакомством.
Торможение условных рефлексов
Торможение — активный физиологический процесс в ЦНС, приводящий к задержке возбуждения.
Виды торможения условных рефлексов
Безусловное (внешнее) торможение
1. И. П. Павлов после формирования условного рефлекса применял посторонний раздражитель — звонок.
2. У собаки формировался ориентировочный рефлекс, она переключалась на другую деятельность и слюна переставала выделяться.
3. Механизм безусловного торможения: новый очаг возбуждения в слуховой зоне височной доли коры (вызван звуком) настолько сильный, что в других частях коры идет торможение, в том числе в затылочной зоне зрительной доли. Последняя была связана с продолговатым мозгом, передавая ему возбуждение по временной связи. При торможении коры, продолговатый мозг также тормозился и переставал отдавать импульсы к слюнным железам (рефлекс затухал).
4. Например, младенец хочет есть и плачет, но подготовка к кормлению займет еще несколько минут. На этот время его нужно отвлечь. Если показать ему яркую игрушку, включится ориентировочный рефлекс.
5. При этом у ребенка идет безусловное (внешнее) торможение — в момент появлении нового раздражителя одна стратегия поведения сменяется другой.
6. К внешнему торможению относится и запредельное (охранительное) торможение, которое вызывается опасным возрастанием силы условного раздражителя. Оно, словно надежный щит, защищает нейроны от истощения и гибели. Этот вид торможения свидетельствует о том, что нейроны мозга могут «поберечь» себя, особенно же тогда, когда требования раздражения превышают их работоспособность.
7. Вот как проявление запредельного торможения было выявлено в лаборатории И. П. Павлова — на собаку одновременно воздействовали чрезвычайно сильными раздражителями: громкими звуками, взрывом пороха, наряженным в страшную маску человеком, да еще и поставили ее при этом на качающуюся платформу. Животное поначалу хотело бежать, но потом сделалось неподвижным, словно впало в ступор. Исследователи объясняли, что в эти мгновения в коре мозга разлилось общее торможение, которое распространилось вплоть до среднего мозга. Торможение в высших центрах длилось две недели, попутно у собаки исчезли условные и безусловные пищевые рефлексы.
Условное (внутреннее) торможение
1. И. П. Павлов прекращал кормить собаку, но продолжал включать свет. Слюна сначала выделялась только на свет (условный рефлекс). Однако через какое-то время у собаки переставал выделяться пищеварительный сок.
2. Условный сигнал (свет лампочки) остался без подкрепления безусловным раздражителем (пищей), поэтому вскоре условный рефлекс угас.
3. Так, в результате многократного неподкрепления формируется условное, или внутреннее торможение, которое является приобретенным.
4. Вновь пример с ребенком. Его несколько месяцев кормили из бутылки с соской, при виде бутылки он проявлял признаки возбуждения и заинтересованности, но затем стали кормить ложкой. Вскоре у ребенка пропал интерес к бутылочке, которая каждый раз оказывалась пустой. В этом случае безусловный раздражитель — пища в бутылке, условный — вид бутылки. При отсутствии пищи идет торможение условного рефлекса выделения слюны на вид бутылки.
Выделяют четыре вида условного торможения
1. Угасательное торможение — положительный сигнал не поддерживается безусловным раздражителем. Например, собака перестала выделять слюну на лампочку, потому что пища после сигнала не появлялась. Другой пример — человек долго работал за письменным столом при свете старой лампы, которую включал нажатием кнопки левой рукой. Если заменить лампу на современную и переставить ее, человек будет еще какое-то время искать кнопку левой рукой, но постепенно отвыкнет это делать (свет не зажигается — положительный сигнал не подкрепляется).
2. Дифференцировочное торможение — прекращение реакции на фактор, похожий на тот, который вызывает рефлекс, но не идентичный ему. С помощью череды опытов Павлов выработал у собаки условный рефлекс на стук метронома 120 ударов в минуту. Если включать метроном на 60 ударов в минуту, рефлекс не проявляется. Данное торможение позволяет различать похожие, но все-таки различающиеся сигналы. Фактически из множества сходных сигналов реакция появляется только на один из них — подкрепляемый. Так, например, кошка даже не шелохнется, если в дом войдет не хозяйка, которая всегда ее кормит, а другой член семьи. На этих людей у животного срабатывает торможение.
3. Условный тормоз возникает при неподкреплении комбинации условного положительного сигнала и одновременного постороннего сигнала. Например, Павлов уже выработал у собаки пищевой рефлекс на звук. Затем добавил к звуку вспышку света, но пищу при этом не давал. На комбинацию звука и света слюна у собаки не выделялась, но продолжала выделяться на отдельный звук. Условный тормоз часто встречается в обычной жизни — это ситуации, связанные с запретом на деятельность в определенных условиях.
4. Запаздывательное торможение — торможение, при котором действие условного раздражителя не подкрепляется безусловным в течение первых же минут. Раздражитель в это время приобретает тормозное значение, развивается торможение условного рефлекса. Например, кошка-охотница ждет мышь у норы, но не выделяет понапрасну слюну, ведь грызун может появиться через несколько часов. И только когда добыча попадет в зубы кошке, начинается выделение слюны.
Итак, основное условие, необходимое для сохранения уже сформированного условного рефлекса — условный раздражитель необходимо подкреплять безусловным. В противном случае приобретенный рефлекс угаснет.
Центральное (сеченовское) торможение, открытое И. М. Сеченовым
В нейронах нервной системы действуют два процесса — возбуждения и торможения. Низшие центры работают под контролем высших центров, которые могут затормозить безусловные рефлексы. Именно такое торможение Сеченов назвал центральным. Например, центры коры больших полушарий посылают тормозящие сигналы в спинной мозг, и человек не отдергивает руку, когда ему колют палец скарификатором, чтобы взять кровь для анализа. Заметьте, что маленький ребенок не в состоянии затормозить этот рефлекс, он пугается и отдергивает руку.
Высшая нервная деятельность
Высшая нервная деятельность (ВНД), осуществляемая корой больших полушарий, обеспечивает наиболее совершенную адаптацию человека и животных к постоянно меняющимся условиям внешней среды, лежит в основе высших психических функций человека, таких как мышление, память, сознание и обучение.
При многочисленном совпадении условного (сигнального) и подкрепляемого им безусловного раздражителя формируется условный рефлекс. То есть условный рефлекс всегда возникает на базе безусловного при многократном совпадении вышеуказанных раздражителей.
Условные и безусловные рефлексы
Сейчас более детально разберем отличия условных рефлексов от безусловных:
Условные рефлексы индивидуальны, обусловлены предшествующим опытом: у ребенка, первый раз в жизни увидевшего лимон, отсутствует слюноотделение, но после его употребления даже мысль о лимоне может вызывать обильное слюноотделение. Безусловные рефлексы характерны для всех особей вида без исключений.
Механизм формирования условного рефлекса
Изучение условных рефлексов тесно связано с Павловым и его учениками. Сейчас и мы с вами проведем эксперимент над собакой.
За несколько секунд до того, как мы дадим корм собаке, необходимо включить лампочку. Если мы повторим подобную манипуляцию несколько раз, то у собаки закрепится условной рефлекс на включение лампочки, и в дальнейшем слюноотделение будет начинаться уже в момент включения лампочки.
Торможение рефлексов
Процессы торможения являются обязательными спутниками процессов возбуждения в нервной системе. Первым открыл и описал процесс торможения Сеченов, доказавший, что раздражение нервных центров промежуточного мозга угнетает рефлекторную деятельность спинного мозга.
Павлов развивал учение Сеченова и также изучал процессы торможения. Он пришел к выводу, что в нервной системе процессы возбуждения и торможения взаимосвязаны и протекают непрерывно. Более того, благодаря торможению условный рефлекс носит наиболее точный и совершенный приспособительный характер по отношению к окружающей среде.
Безусловное (внешнее) торможение связано с возникновением в коре головного мозга нового (внешнего) очага возбуждения, вызванного действием какого-либо стороннего раздражителя (резкий звук, сильный шум). Действие этого раздражителя вызывает ослабление или полное исчезновение текущего условного рефлекса.
Это врожденное торможение, оно не требует выработки, поэтому Павлов и назвал его безусловным (внешним).
Учение Павлова о первой и второй сигнальных системах
Павлов доказал и то, что у животных отсутствует вторая сигнальная система. Его опыт состоял в помещении обезьяны на плот посреди озера. Обезьяна могла перебираться с помощью шеста на два других плота. На одном из них находился черпак и бак с водой, на другом плоте начинался пожар. Обезьяна тушила пожар, совершая сложные действия: каждый раз она перебиралась на плот с баком воды и черпала воду оттуда, вместо того, чтобы зачерпнуть воду из озера, которое находилось гораздо ближе. Следовательно, животные не способны к обобщению и абстрактному мышлению.
В процессе трудовой деятельности и общения у человека возникла вторая сигнальная система, тесно связанная с возникновением речи. Здесь специфическим раздражителем являются слова, в которые человек вкладывает смысл, какое-либо понятие.
Слова имеют обобщающее значение, что послужило основной для возможности обобщения, абстрагирования и оперирование понятиями. Язык закрепляет в словах результаты деятельности человека, поэтому вы можете представить обезьяну, даже если ее не видите. Благодаря устной и особенно письменной речи становится возможным передача опыта будущим поколениям. За любую книгу, в том числе и этот учебник, также стоит сказать отдельное спасибо именно второй сигнальной системе.
Типы темперамента
Эмоции, мышление и память
Любая полученная нами информация сначала попадает в кратковременную память, только при многократном воспроизведении эта информация переходит в долговременную память. Выделяют следующие виды памяти: зрительная, слуховая, двигательная, осязательная, смешанная.
Сном называют состояние угнетения сознания, в период которого снижаются все виды чувствительности. В норме продолжительность сна у взрослого человека 7-8 часов, у новорожденных продолжительность сна достигает 18-20 часов в день. Во время сна происходит перемещение полученной за день информации в долговременную память. При отсутствии сна свыше 1-2 недель возможен летальный исход.
Различают две фазы сна: медленную и быструю, которые несколько раз чередуются за одну ночь. Фаза медленного сна заключается в физиологическом отдыхе всех систем организма: снижается ЧСС и артериальное давление, температура тела. Активнее начинают выделяться гормоны, действие которых сопряжено с восстановлением тканей.
Сновидение является своеобразным представлением полученной информации в виде зрительных образов. Замечу интересный факт, что всех людей, которых мы видим во сне, мы уже когда-то видели наяву. Это могло быть лицо случайного прохожего, встретившегося нам несколько лет назад: подобная информация спрятана глубоко в подсознании.
Заболевания
Это состояние известно с древних времен, однако его причины до сих пор остаются загадкой. Также нет сведений, вредит ли внезапное пробуждение лунатику в состоянии снохождения или нет. Чаще всего лунатики выполняют стереотипные действия: вставание, уборка, хождение, после которых они ложатся в постель и наутро ничего не помнят о произошедшем.
Иногда действия лунатиков несут опасность для них самих и окружающих. Известны случаи, когда лунатики уезжали за сотни (!) километров от своего дома, после пробуждения они оказывались в другой части страны совершенно дезориентированными.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Как происходит выработка условных рефлексов и какую роль играет безусловное и условное торможение
Нервная деятельность осуществляется в результате взаимодействия двух основных нервных процессов — возбуждения и торможения.
Возбуждение — нервный процесс, приводящий организм в деятельное состояние. Внешне возбуждение проявляется, например, в сокращении группы мышц или в выделении секрета. Более точным показателем возбуждения служит возникновение в возбужденном участке ткани электроотрицательного потенциал а.
Различают торможение безусловное, или пассивное, и условное, или активное.
Особенностью безусловного торможения является его врожденность. Оно не требует специальной выработки и свойственно всем отделам центральной нервной системы. Условное торможение, которое называют также внутренним, возникает постепенно в процессе образования условных рефлексов. Оно свойственно только коре больших полушарий.
К безусловному торможению относят внешнее и запредельное торможение, к условному (внутреннему) относят угасательное, дифферен-цировочное, торможение запаздывания и так называемый условный тормоз.
Внешнее торможение возникает под действием посторонних к образуемому условному рефлексу раздражителей. Посторонний к опыту раздражитель, особенно новый и сильный, вызывает ориентировочный рефлекс, и возбуждение, относящееся к этому рефлексу, тормозит вырабатываемый условный рефлекс до тех пор, пока посторонний раздражитель не исчезнет или не потеряет новизны. Во избежание тормозящего действия посторонних раздражителей для некоторых лабораторных опытов создаются специальные условия —’ изолированные звуконепроницаемые камеры.
Замечено, что под действием посторонних раздражителей легче всего затормаживаются молодые, слабо упроченные условные рефлексы.
Новейшие исследования ориентировочного рефлекса (Е. Н. Соколов и др.) доказывают его сложную природу. Обнаружено, что ориентировочные рефлексы не только тормозят образование условных рефлексов, но являются также необходимым условием их образования. Любой раздражитель в начале своего действия вызывает ориентировочную реакцию организма, повышающую чувствительность соответствующих анализаторов. Индифферентный раздражитель, т. е. тот, который потерял характер новизны в данных условиях опыта, не вызывает ориентировочной реакции до момента сочетания его действия с подкреплением. С момента же сочетания каждое появление условного раздражителя будет вызывать к себе ориентировочную реакцию, что повышает чувствительность анализатора и способствует образованию условной связи.
Сходным с внешним торможением является торможение, называемое отрицательной индукцией.
Запредельное торможение возникает под действием сверхсильных, чрезмерно длительных и других вредоносных условных и безусловных раздражителей, превышающих предел работоспособности нервных клеток. Запредельное торможение выполняет роль охранительного, так как оберегает нервные клетки от непосильных напряжений.
Приведем примеры. У собаки вырабатывают слюнный рефлекс на слабый звуковой раздражитель, а затем постепенно увеличивают его силу. Соответственно увеличивается и сила возбуждения в нервных клетках анализаторов, о чем можно судить по интенсивности слюноотделения. Однако это наблюдается до определенного предела. В какой-то момент действия очень сильного звукового раздражителя наступает резкое падение слюноотделения. Возбуждение предельной силы сразу сменяется торможением. То же самое наблюдается при непрерывном и чрезмерно длительном действии раздражителя. Нервные клетки, которые отличаются от других клеток организма высокой интенсивностью деятельности, быстро утомляются. При непрерывном и длительном их раздражении утомление развивается быстрее, и нервные клетки переходят в тормозное состояние. Наступает сон как защитная реакция нервной системы от непосильного напряжения.
Сильные эмоциональные вспышки у некоторых людей доходят до так называемого «эмоционального шока», т. е. внезапной скованности. Физиологической основой такого шока тоже является запредельное торможение.
Предел возбудимости нервных клеток не является постоянным. Он снижается вследствие длительного утомления, болезни, действия на организм отравляющих веществ. Кроме того, имеют значение индивидуальные особенности людей, тип их высшей нервной деятельности.
Наиболее простым видом условного торможения является угасание условных рефлексов.
Оно возникает в результате их неподкрепления. Если условный раздражитель выработанного условного рефлекса дать несколько раз подряд через короткие промежутки времени без сочетания его с безусловным, то условный рефлекс постепенно исчезнет, угаснет. Так, многократно поданный световой сигнал, на который у собаки был выработан слюнный рефлекс без подкрепления, вместо возбуждения начинает вызывать торможение. Голуби слетаются к кормушке до тех пор, пока в ней есть зерна; при отсутствии корма их прилеты становятся все реже и реже, пока совсем не прекратятся. Ребенок, наученный самостоятельно мыть руки, при отсутствии контроля постепенно перестает выполнять это гигиеническое требование.
Угасание условных рефлексов лежит в основе забывания, вызванного отсутствием повторений.
Установлены следующие закономерности угасания: легко угасают молодые, слабо упроченные условные рефлексы; угасание развивается тем быстрее, чем чаще условный раздражитель применяется без подкрепления; условные рефлексы, образованные на основе сильных подкрепляющих раздражителей, угасают медленно; угасание одного условного рефлекса влечет за собой ослабление других, сходных с угасающим и непрочных условных рефлексов и т. д. Эти закономерности полезно использовать в процессе обучения учащихся и в организации самостоятельной работы по усвоению знаний и навыков.
Угасание не есть разрушение условных рефлексов. Угасший рефлекс можно быстро восстановить путем повторного подкрепления. Что касается хорошо упроченных, а затем угашенных рефлексов, то известны факты их самопроизвольного восстановления. Положительное значение угасания состоит в том, что оно отменяет те временные связи в коре, которые оказались в дальнейшем ненужными, что позволяет заменить их другими.
При образовании условного рефлекса на определенный раздражитель вначале положительную реакцию вызывают и другие однородные раздражители, хотя их действие и не сочетается с безусловным раздражителем. Так, при образовании у собаки условного слюнного рефлекса на тон определенной высоты первое время слюна течет и на другие тоны. Это явление называется генерализацией. Однако, если основной тон систематически подкреплять безусловным раздражителем, а сходный звук (или звуки) систематически оставлять без подкрепления, то возникает дифференцировка, различение этих звуков: подкрепляемый тон будет вызывать положительный рефлекс (возбуждение), а неподкрепляемый — отрицательный рефлекс (торможение). Установлено, что чем больше сходства между однородными раздражителями, тем труднее происходит их дифференцировка. Для ее образования требуется большое количество повторений опыта.
Дифференцировочное торможение
совместно с некоторыми другими физиологическими механизмами лежит в основе всякого рода различения, анализа как у животных, так и у человека: различения звуков, цветов, запахов, формы и величины предметов, движений. У человека, кроме того,— различения слов, понятий, мыслей, действий.
В естественных условиях молодое животное в начале своей жизни совершает множество не оправданных обстановкой действий, слабо различая сходные предметы, воздействия. Затем постепенно генерализованные реакции заменяются более точными дифференцированными реакциями, основанными на более тонком различении предметов и явлений внешнего мира. «Хотя щенка кормит хозяин, но он подбегает к чужим людям. Его кладут в ящик с мягкой подстилкой, а он лезет на кровать. Обратив в бегство воробья, он начинает гонять по двору кур…» Не то у взрослой собаки. Она тонко различает даже интонации голоса своего хозяина. «Услышав ласковые нотки, она подбегает к нему, а когда в голосе хозяина звучит раздражение, уходит подальше» (А. Б. Коган). Дети, начинающие учиться в школе, вначале плохо различают сходные звуки речи — звонкие и глухие, твердые и мягкие согласные, поэтому некоторые дети вместо слова «зубы» говорят «жубы», вместо «шуба» — «суба» и т. п. Путают и буквы, цифры, грамматические и арифметические знаки, геометрические формы. Усваивая в процессе обучения научные понятия, правила, законы, учащиеся нередко путают сходное или по словесному выражению (например, исток и приток реки, причастие и деепричастие, репрессия и депрессия) или по содержанию (например, сила и напряжение электрического тока; вес и масса тела; метафора и сравнение; биссектриса и медиана; муссоны и пассаты). Иногда требуется большое количество специально подобранных упражнений, чтобы научить учащихся точно различать сходные понятия, правила, законы и пр.
При экспериментальном образовании условного рефлекса
Обычно при экспериментальном образовании условного рефлекса условный раздражитель дают за 1—5 секунд до начала действия безусловного раздражителя, затем оба раздражителя действуют совместно. Однако если постепенно от опыта к опыту увеличивать промежуток времени между изолированным действием условного раздражителя и совместным действием обоих раздражителей, то можно наблюдать интересный результат. После нескольких повторений опыта условный раздражитель (например, свет) вызовет на некоторое время тормозной процесс, и условный рефлекс появится с запозданием. Это и есть торможение запаздывания. И чем больше будет время изолированного действия условного раздражителя при выработке условного рефлекса, тем длительнее будет и процесс торможения. Биологически это очень целесообразно: условная реакция приурочивается точно к тому времени, когда она должна возникнуть в ответ на подкрепление.
У животных торможение запаздывания длится в пределах от 1 до 3 минут изолированного действия условного раздражения. Условные рефлексы, полученные таким образом, называют запаздывающими. А если безусловный раздражитель будет подаваться лишь после прекращения действия условного и совпадения не будет, то образуется следовой условный рефлекс. Условная реакция возникает не на наличный раздражитель, а на след от него.
Торможение запаздывания является физиологической основой различных отсроченных реакций, которые играют большую роль в приспособительной деятельности животных и в практической деятельности людей. Не всякое задуманное действие можно сразу осуществить. Иногда необходимо задержать действие до определенного времени, иметь терпение, выдержку. Одним из физиологических механизмов отсроченных реакций является торможение запаздывания на уровне второсигнальных связей.
Торможение запаздывания вырабатывается с большим трудом у возбудимых индивидуумов.
Установлено также, что чем сильнее условный раздражитель, тем труднее вырабатывается торможение запаздывания. Хорошо известно, как трудно маленькому ребенку сдерживать себя не брать находящееся перед глазами лакомство до того момента, когда разрешат старшие, например до времени окончания обеда. Вид сочного яблока или сладкого пирожного является очень сильным условным раздражителем. Ребенку легче, если лакомство до поры уберут. Торможение запаздывания с трудом возникает также при сильном безусловном раздражителе. Проголодавшемуся человеку трудно дождаться установленного времени обеда. Длительное упражнение в выработке торможения запаздывания облегчает его возникновение.
Если условный раздражитель, на который выработан положительный условный рефлекс, дать одновременно с каким-либо другим дополнительным раздражителем и эту комбинацию не подкреплять, то возникает условное торможение. Роль условного тормоза здесь принадлежит дополнительному раздражителю.
Так, у собаки выработан положительный условный рефлекс на стук метронома определенной частоты. Если затем к стуку метронома присоединить бульканье и эту комбинацию двух раздражителей не подкреплять безусловным рефлексом, то возникнет условное торможение (в узком смысл е слова). Стук метронома, поданный в новых условиях (совместно с бульканьем), временно теряет сигнальное значение, условный рефлекс на него затормаживается. Дополнительный раздражитель — бульканье — выступает в качество условного тормоза.
Условным тормозом к сигнальным раздражителям может стать любой внешний агент.
Таким образом, малейшее изменение в окружающей среде меняет сигнальную роль условного раздражителя, что свидетельствует о тончайшем приспособлении организма к условиям своего существования.
Вот пример натурального условного торможения. Собака-ищейка научена брать пищу только из рук своего хозяина и не прикасается к ней, если ее кормит кто-то другой: вид и запах пищи перестают быть условным раздражителем в других условиях. Роль условного тормоза здесь играет вид и запах постороннего человека.
Воспитывая детей, мы прививаем им навыки и умения изменять свое поведение в зависимости от конкретных условий, временно задерживать те действия, которые в определенной обстановке считаются неуместными. Одним из физиологических механизмов такого задерживания реакций является условное торможение. Полезно знать, что раздражители, выступающие в качестве условного тормоза, могут оказать на человека отрицательное влияние, снизить его работоспособность. Так, если неопытный учитель однажды сильно испугал ребенка криком или угрозой наказания, то ученик впоследствии долгое время не может спокойно и продуктивно работать: вид и голос учителя становятся для него условным тормозом.
Любой вид внутреннего торможения является активным процессом задержки, подавления условных рефлексов.
В этом легко убедиться, если в момент внутреннего торможения подействовать на животное посторонним к опыту раздражителем, который в других условиях является внешним тормозом. Внешнее торможение встречается с внутренним и происходит растормаживание: сигнальный раздражитель вновь вызывает временно задержанный условный рефлекс.
Частичное торможение коры может перейти в общее торможение, сон. Этот процесс имеет три фазы: уравнительную, парадоксальную и ультрапарадоксальную. На уравнительной фазе сильные раздражители уравниваются по своему действию со слабыми. На парадоксальной фазе сильные раздражители оказывают меньшее влияние, чем слабые раздражители. На ультрапарадоксальной фазе раздражители, ранее вызывавшие положительную реакцию организма, теперь совсем не вызывают ее, а раздражители, вызывавшие тормозную реакцию, теперь дают положительную.