Рис. 37. Схема локализации центральных частей анализаторов в больших полушариях головного мозга собаки
Здесь происходит более тонкое различение раздражителей: определяются, например, характер запаха, особенности звука, форма предмета. Органы, обеспечивающие восприятие и различение раздражителей, И. П. Павлов назвал анализаторами. Таким образом, каждый анализатор состоит из трех частей. Например, зрительный анализатор состоит из зрительных рецепторов, зрительного нерва и зрительной зоны коры полушарий головного мозга. Так что животное видит предметы не одними глазами, а при помощи зрительного анализатора в целом. Если нарушить связь глаз с мозгом, зрение будет потеряно. При нарушении же работы внешних рецепторов в коре головного мозга перестанут возникать различные ощущения и животное погрузится в глубокий, длительный сон.
Рецепторы трансформируют (преобразуют) энергию внешнего раздражения в нервные импульсы.
В естественных условиях на организм собаки действует много раздражителей одновременно. В кору головного мозга поступают сигналы о каждом из них. Но ответная реакция, благодаря анализу, возникает лишь на наиболее важные. Реакция на остальные, несущественные раздражители тормозится. Таким образом, деятельность различных анализаторов обусловливает тонкое приспособление организма к условиям внешней среды.
Как правило, организм реагирует на один самый важный для него в данный момент раздражитель, возникает временно господствующий рефлекс, а другие текущие рефлексы тормозятся, чем подкрепляют основную доминанту поведения. Таков закон доминанты в деятельности нервной системы по А. А.Ухтомскому. Оптимальный способ реагирования собаки на различные раздражители необходимо вырабатывать посредством упорной систематической тренировки. Каждой части тела соответствует свой участок коры головного мозга. В коре находятся центры всех чувствительных (рецепторных) систем, представительства всех органов и частей тела. К коре подходят центростремительные нервные импульсы от всех внутренних органов или частей тела, и она может управлять их работой. Через кору больших полушарий происходит замыкание условных рефлексов, посредством которых организм постоянно, в течение всей жизни очень точно приспосабливается к изменчивым условиям существования.
Рецепторы, раздражение которых сопровождается возникновением в коре больших полушарий головного мозга ощущений, называются органами чувств. Роль органов чувств при дрессировке собак чрезвычайно велика. Например, с помощью зрения собака четко улавливает особенности движения человека и отдельных частей его тела, различные жесты рукой, мимику лица, позу и темп движений дрессировщика и т. п. Зрение позволяет собаке увидеть идущего человека на расстоянии 500—700 м. Правда, окружающий мир собака видит в черно-белом цвете.
Реакция на расстояние как на раздражитель содержит и безусловные и условно-рефлекторные компоненты.
Орган слуха собаки воспринимает звуковые волны до 40 тысяч колебаний в секунду. Собака четко различает команды, различные шумы, шорохи и т. п. Слабые шорохи, которые человек слышит на расстоянии не более 6 м, собака слышит на расстоянии 24 м. Исключительно сильно развито у собаки обоняние. Оно в 11 500 раз сильнее, чем у человека. Собака различает до полумиллиона запахов. С помощью обоняния собака способна находить человека по его запаховому следу, обнаруживать утечку газа в газопроводах, обнаруживать залежи руд на глубине до 5—7 м.
Рецепторы кожи собаки воспринимают тепло, холод, прикосновение, давление, болевые воздействия. Благодаря этому дрессировщик может воздействовать на собаку поводком, прикосновением.
Органы чувств могут приспосабливаться к раздражителям различной силы. Это их свойство также используется при дрессировке собак. Собаку можно, например, приучить спокойно реагировать на выстрелы и другие сильные звуки. Но свойство рецепторов приспосабливаться к раздражителям может иметь и отрицательное действие.
При повторных действиях раздражителя, если он не служит удовлетворению жизненной потребности, реакция на него ослабевает и со временем исчезает совсем. Например, при длительной работе с одними и теми же запахами у собаки снижается чувствительность обоняния. Все это нужно учитывать при дрессировке собак и их служебном применении.
Целесообразное поведение собаки возможно при взаимодействии внешних и внутренних анализаторов. Среди анализаторов двигательный выполняет ведущую роль: к нему идут возбуждения от всех других анализаторов, и возникает определенная двигательная реакция организма, направленная на достижение определенного конечного эффекта.
Внутренние рецепторы (интерорецепторы) имеют большое значение при поиске пищи, изменении позы, охлаждении или нагревании тела, мочеиспускании, дефекации.
Таким образом, функцию восприятия внешней и внутренней информации, передачу ее и анализ в высших отделах мозга осуществляет система анализаторов.
Скелетномоторная двигательная деятельность, обращенная у животного преимущественно к внешней среде, является основной и наиболее характерной формой проявления высшей нервной деятельности, ее основным выразителем и реализатором.
ПОНЯТИЕ О РЕФЛЕКСЕ
Как было выяснено, организм воспринимает и оценивает различные раздражители внешней и внутренней среды анализаторами, и если раздражитель был оценен анализатором как несущественный, то ответная реакция не происходит (затормаживается). Но допустим, что собака уколола лапу. Она моментально отдернет ее. Это значит, что центральная нервная система оценила болевой раздражитель как сигнал опасности и тут же дала ответный импульс — команду организму. Таким образом, действие раздражителя вызвало определенную ответную реакцию организма, осуществленную при участии центральной нервной системы.
Такое явление принято называть рефлексом.
Рис. 38. Дуга спинномозговых рефлексов:
1—отростки двигательных нейронов; 2—тела двигательных нейринов; 3— вставочные нейроны; 4—нейрит чувствительного нейрона; 5—тело чувствительного нейрона (в спинномозговом узле); 6—дендриты; 7—ощущающая поверхность кожи; 8—рецепторные нервные окончания; 9—кровеносный сосуд; 10—эффекторные нервные окончания; 11—мышца; 12—симпатический узел и послеузловое нервное волокно; 13—нейрон обратной афферентации; 14—разрез спинного мозга.
Рефлекс в переводе с латинского означает «отражать, поворачивать назад». Рефлекс является формой связи организма с внешней средой, но всегда обусловлен определенными причинами. Протекает рефлекс совершенно без участия мышления, даже если последнее и имеется у живого организма. Уколите себе иглой палец, и вы убедитесь в этом, Более того, рефлекторная реакция нередко осуществляется даже вопреки сознанию и воле. Пример подобной реакции приводит Ч. Дарвин: «Я приложил лицо к толстому стеклу, за которым была змея, с твердым намерением не откидываться назад, если змея на меня бросится, но, как только она бросилась, моя решимость исчезла, и я с удивительной быстротой отскочил на ярд или два». Особенностью рефлекса является еще и то, что ответная реакция организма на раздражители всегда биологически полезна, что она направлена на сохранение жизни. Это замечательное свойство нервной системы возникло в результате длительного исторического развития живых существ.
Рис. 39. Схема дуги безусловного слюноотделительного рефлекса:
1 —чувствительный нерв ; 2 —центр слюноотделении в продол говатом мозге ; 3 — секреторный нерв ; 4 — представительство безусловного рефлекса в коре голов ного мозга ; 5 —язык ; 6 —слюнная железа ; 7 —кора головного мозга.
Путь, по которому проводятся импульсы возбуждения при рефлексе, называется рефлекторной дугой (рис. 38). Ее составляют: рецептор, центростремительный (афферентный, чувствительный) нейрон, участок центральной нервной системы, центробежный (эфферентный, двигательный) нейрон и орган, реагирующий на раздражение. Кроме того, имеется нейрон обратной афферентации, который информирует центральную нервную систему об исполнении команды. Поведение животного носит рефлекторный характер (рис. 38, 39). Различают безусловные и условные рефлексы.
ПРОСТЫЕ И СЛОЖНЫЕ БЕЗУСЛОВНЫЕ РЕФЛЕКСЫ
В организме животного непрерывно идет обмен веществ, в результате чего возникает потребность в пище, воде и др. Возникшая потребность вызывает целенаправленное поведение на ее удовлетворение. Ощущения страха, холода или другие причины также заставляют животное определенным образом реагировать на окружающие раздражители. Все эти реакции врожденные. Они передаются по наследству и проявляются у каждого животного. Такие стойко передающиеся по наследству врожденные ответные действия организма на раздражители внутренней и внешней среды называются безусловными рефлексами.
Врожденные безусловные рефлексы могут быть простыми (сужение или расширение зрачков под действием света, отдергивание лапы при уколе, мигательный рефлекс) и более сложными. Более сложные рефлексы обычно называют инстинктами.
Все инстинкты подразделяются на две основные группы:
1) инстинкты самосохранения: пищевой, оборонительный, ориентировочный, подражания, стадный, чистоплотности, рефлекс борьбы с ограничениями (рефлекс свободы), рефлекс цели, игровой инстинкт и др.;
2) инстинкты, направленные на сохранение рода: половой, родительский.
П. В. Симонов сложнейшие безусловные рефлексы (инстинкты) высших животных делит на три основные группы (рис. 40).
1. Витальные (от лат. vita — жизнь) рефлексы, обеспечивающие физическое выживание (инстинкты самосохранения). Сюда относятся пищевой, питьевой, регуляции сна, пассивно - и активно-оборонительные реакции, рефлекс экономии сил (потребность в отдыхе) и др.
2.Ролевые (зоосоциальные) рефлексы. Они могут проявиться путем взаимодействия с другими особями того же вида. К ним относятся половой, родительский, эмоционального резонанса («сопереживания»), территориальный (животное в роли «хозяина» или «пришельца»), иерархический (животное в роли лидера или ведомого).
3. Рефлексы саморазвития: исследовательский, рефлекс свободы, подражательный (имитационный) и игровой. Эти рефлексы как бы обращены к будущему и направлены на освоение новых условий в пространстве и времени.
Рассмотрим несколько подробнее некоторые из этих инстинктов.
Рефлекс цели выражается в том, что если начался двигательный акт, то потребуется его завершение. Собака стремится овладеть раздражающим предметом. На этом рефлексе основана выработка у собаки хватки и других навыков.