Základnou funkčnou jednotkou nervovej sústavy je reflex. Je to automatická odpoveď organizmu na podráždenie, ktorou človek reaguje na zmeny prostredia a prispôsobuje sa im. Vrodená forma prispôsobenia je daná nepodmienenými reflexmi. Získaná forma je daná reflexmi, ktoré nazývame podmienené. Tieto reflexy objavil, preskúmal a opísal na začiatku 20. storočia ruský fyziológ IVAN PETROVIČ PAVLOV (1849–1936), zakladateľ učenia o vyššej nervovej činnosti.
Nepodmienené reflexy link
Nepodmienené reflexy vznikli počas evolúcie pôsobením opakujúcich sa vplyvov. Sú vrodené a prebiehajú po vopred anatomicky vybudovanej a trvalej dráhe – reflexnom oblúku. Ten môže byť rozlične zložitý, ale je vždy rovnaký. Touto základnou vlastnosťou je dané, že:
- počet reflexov je nemenný a stály
- reflexy sú trvalé
- na určitý podnet sa dostaví vždy rovnaká odpoveď
- majú ich všetky jedince toho istého druhu (sú druhovo špecifické)
Z toho vyplýva, že prispôsobovanie organizmu pomocou nepodmienených reflexov je veľmi obmedzené. Patria sem napríklad základné životné funkcie ako cicavý reflex, hltací reflex, slinenie, kašľanie, kýchanie či zrenicový reflex. Dlhé reťazce takýchto nepodmienených reflexov nazývame inštinkty (napr. materský inštinkt). Ich centrá sa nachádzajú vždy v nižších oddieloch CNS (v mieche a mozgovom kmeni).
Podmienené reflexy link
Podmienené reflexy sú dočasné nervové spojenia, ktoré sa vytvárajú až počas života jedinca (po narodení) na základe už existujúceho nepodmieneného reflexu. Sú individuálne variabilné a ich centrom je vždy mozgová kôra.
Jednoduchý podmienený reflex vzniká pôsobením dvoch podnetov:
- jeden je pre organizmus indiferentný (nevýznamný)
- druhý má biologický význam a vyvoláva určitú charakteristickú odpoveď (ide o nepodmienený podnet)
Ak pôsobia obidva podnety na organizmus v časovej súhre (indiferentný podnet časovo o niečo predchádza biologicky významný podnet) a ak sa toto pôsobenie opakovane spája, vytvára sa v ústrednej nervovej sústave dočasné spojenie medzi oblasťami, ktoré sa pôsobením obidvoch podnetov aktivujú. Odpoveď, ktorá sa dostavovala na biologicky významný podnet, sa objaví už po aplikácii podnetu pôvodne indiferentného, z ktorého sa tak stal podmienený podnet (signálny podnet). Tento podnet vlastne signalizuje nastávajúci príchod podnetu biologicky významného.
Organizmus sa tak účelne a s časovým predstihom pripravuje na určitú činnosť, ktorú vyvolávajú situácie a podmienky v ktorých opakovane prebieha. Čím častejšie sa takéto spojenie podnetov opakuje, tým je vzniknutý podmienený reflex pevnejší a stálejší.
Základné zákonitosti podmienených reflexov:
- vyhasínanie (extinkcia) – ak sa podmienený reflex prestane spájať s biologicky významným podnetom (teda nie je ďalej posilňovaný), stráca svoj signálny význam a podmienená odpoveď postupne slabne, až zanikne
- reflexy vyššieho rádu – ak sa vytvorí podmienený reflex na podklade iného, už existujúceho podmieneného reflexu, vznikne podmienený reflex vyššieho rádu. Predstavuje to biologický základ pre zložité učenie.
Učenie a pamäť link
Vytváranie dočasných spojov v mozgovej kôre je základným predpokladom učenia. Získané skúsenosti sa v organizme uchovávajú prostredníctvom pamäte. Výpočtová a pamäťová kapacita tohto systému je extrémna – len samotná mozgová kôra obsahuje zhruba 20 miliárd neurónov, pričom jediný neurón dokáže naraz spracovať informácie z 250 000 odlišných synaptických spojení.
Z biologického hľadiska rozlišujeme pamäť na:
- krátkodobú pamäť – dokáže prijať veľa informácií, ktoré sa však v obehu udržiavajú len krátky čas
- dlhodobú pamäť – vzniká pri dostatočne dlhom krúživom prebiehaní nervových vzruchov v oblasti mozgu zvanej hipokampus (súčasť limbického systému), čím sa vytvorí trvalá pamäťová stopa. Zabúdanie je naopak postupné vyhasínanie týchto stôp.
Na vytvorenie podmieneného reflexu a trvalej pamäťovej stopy výrazne vplýva:
- stav organizmu a nervovej sústavy – napr. oveľa ľahšie sa vypracuje podmienený potravový reflex u hladného jedinca ako u sýteho
- situácia a emócie – informácie si zapamätáme oveľa rýchlejšie, ak je podnet spojený so silným citovým účinkom (radostným alebo stresujúcim zážitkom), o čom rozhodujú centrá v thalame a limbickom systéme
- vek jedinca – u detí a mladých ľudí sa pamäťové stopy tvoria ľahšie, naopak v starobe sa táto schopnosť postupne zhoršuje
Signálové sústavy link
Podmienené podnety, na ktoré jedinec vypracoval podmienené reflexy, vytvárajú u živočíchov ucelenú sústavu signálov.
- prvá signálová sústava – je vlastná človeku aj zvieratám. Zahŕňa sústavu nepodmienených a podmienených reflexov, ktorá sa realizuje výlučne pomocou konkrétnych zmyslových orgánov. Zvieratá aj ľudia tak reagujú na konkrétne fyzikálne signály (zvuk, farba, tvar, bolesť).
- druhá signálová sústava – je vlastná výlučne človeku. Až človek dokáže vytvárať nové reflexné spoje na abstraktné pojmy – slová. Slovo je signálom, ktorý pôsobí svojím obsahom, nielen jednoduchým dráždením receptorov. Umožňuje abstrakciu a zovšeobecnenie konkrétnych podnetov. Slovo je teda akýmsi „signálom signálov“.
Druhá signálová sústava predstavuje sústavu signálov vyššieho rádu a je biologickým základom myslenia a reči, ako aj práce v spoločenskom zmysle slova. Myslením sa odrážajú vonkajšie a vnútorné skutočnosti a formujú sa zodpovedajúce reakcie. Reč (ktorej motorické a senzorické centrá sídlia v mozgovej kôre zväčša ľavej hemisféry) umožňuje človeku používať pojmy vyjadrujúce všeobecne platné skúsenosti.
Najvyššie intelektuálne funkcie a abstraktné predvídanie následkov sídlia v prefrontálnej kôre čelového laloka. Z ontogenetického hľadiska je dôležité, že táto oblasť dozrieva a plne sa vyvíja až okolo 20. roku života. Umožňuje analyzovať udalosti a určovať časovú následnosť dejov. Správanie človeka sa tak nevyznačuje len okamžitým inštinktívnym konaním, ale človek môže predvídať, plánovať, posudzovať veci spolu s ostatnými ľuďmi a analyzovať účinok svojich budúcich rozhodnutí.
Poruchy reči a učenia link
Keďže reč a spracovanie textu tvoria základ druhej signálovej sústavy, organické poškodenia mozgovej kôry (alebo genetické faktory) môžu spôsobiť špecifické poruchy:
- afázia – súhrnné označenie pre stratu schopnosti komunikovať (poškodenie rečových centier), napríklad následkom cievnej mozgovej príhody alebo úrazu.
- expresívna afázia (motorická) – pacient má poškodenú Brocovu oblasť; rozumie hovorenému slovu, ale má zásadný problém samostatne sa vyjadriť slovom alebo písmom.
- receptívna afázia (senzorická) – pacient má poškodenú Wernického oblasť; dokáže plynule tvoriť slová (často nedávajúce zmysel), ale nedokáže porozumieť hovorenej ani písanej reči.
- dyslexia – neurobiologická porucha s genetickým základom, ktorá spôsobuje ťažkosti pri čítaní a rozpoznávaní písmen, pričom intelekt pacienta zostáva plne zachovaný (či dokonca nadpriemerný).
