Динамический стереотип. Что это такое?

Каждое живое существо имеет более или менее устойчивый распорядок жизни в течение суток, месяца, года. У животных он диктуется физиологическими потребностями, взаимоотношением в природном сообществе, в стаде или стае, а также биоритмами в протекании жизненных процессов. У человека определяющими являются социальные моменты — работа, общественная деятельность, семейные обязанности и прочее.

Этот распорядок — не столько расписание дел по часам, сколько ставшая привычной смена сна и бодрствования, труда и отдыха. Это режим жизни, устоявшееся чередование действия. В основе его лежит образование условнорефлекторных связей и их целесообразное сочетание с рефлексами безусловными, врожденными. В науке эти повторяющиеся жизненные циклы называются динамическим стереотипом.

Физиологическая основа динамического стереотипа — образование в центральной нервной системе определенной последовательности и ритма двух основных процессов — возбуждения и торможения. Организм, таким образом, создает наиболее благоприятные условия для реализации жизненных задач. Так, к моменту приема пищи приводятся в готовность отделы, регулирующие выделение ферментов, переваривание, всасывание и другие процессы. Это происходит в том случае, если прием пищи происходит всегда в одно и то же время.



Перед началом работы на нужный режим переводятся соответствующие группы мышц, усиливается потребление кислорода, усиливается деятельность сердца, мобилизуется внимание, запоминающие биологические устройства (при обучении) и пр. Другими словами, вводятся в действие все компоненты так называемого рабочего тонуса. В обратном порядке идет подготовка организма к торможению, снижению тонуса к отдыху. Таким образом, нервные центры готовятся к «руководству» теми или иными действиями или биологическими функциями и состояниями (сон, покой, движение и пр.). Этим достигается, говоря языком кибернетики, оптимизация процесса. Строго выработанная динамика деятельного и бездеятельного (возбуждения и торможения) состояния различных отделов центральной нервной системы позволяет лучше справляться с задачами, которые ставит жизнь.

Многие, иногда очень сложные операции квалифицированный рабочий выполняет «не думая», автоматически. Но достигнет он этого только после длительного сочетания именно этих процессов и именно в этом сочетании. Для такого профессионального автоматизма необходима выработанная, привычная, закрепленная практикой последовательность действия во времени и пространстве. Эта последовательность, как в зеркале, изначально существует в головном мозге. Она-то и называется динамическим стереотипом, она-то и способствует точному выполнению трудовых операций без значительных затрат «умственной энергии» на обдумывание каждой операции. Это относится не только к физической, но и умственной работе.

Само образование динамического стереотипа тоже не просто. Это, пожалуй, самая трудная работа, так как это приспособление к новым условиям, это процесс познания и обучения новым навыкам, это сочетанная работа мозга и мышц. Она сопровождается различного рода сдвигами в физиологическом состоянии систем и изменении биохимических процессов.

В опытах на животных показано, например, что когда идет образование стереотипа и организм только приспосабливается к новой нагрузке или когда ломается стереотип, развивается гиперхолестеринемия. Затем, когда нагрузка становится привычной, условный рефлекс закрепляется, т. е. когда выработался стереотип, уровень холестерина в крови падал ниже нормы. Если животное перевести на режим отдыха, то в этот период идет лом» ка старого, связанного с работой стереотипа и образование нового — связанного с отдыхом; в этот период вновь развивается гиперхолестеринемия.

Это происходит потому, что нервная система, несмотря на отдых животного в нашем понимании, не отдыхает, а работает. И так как вырабатывается новый стереотип, то эта работа так же трудна для нервной системы, как и в первые дни от начала образования нового условного рефлекса.



Было отмечено, что чем длительнее предшествующее напряжение нервной системы и чем больше она истощена, тем выше и длительнее гиперхолестеринемия во время отдыха. По-видимому, в этом случае образование нового стереотипа идет более трудно; через два года от начала экспериментов животные не могли вырабатывать новый стереотип даже по истечении двух месяцев отдыха. Таким образом, непрерывная и быстрая смена режимов работы и отдыха приводила нервную систему в состояние непрерывного напряжения.

Сделано еще одно новое и весьма важное наблюдение. Оказывается, при длительном напряжении нервной системы у собак развивается распространенный атеросклероз. В тех же условиях у кроликов удалось вызвать только начальную стадию заболевания. Эти исследования наводят на мысль, что чем выше организация нервной системы животного, тем скорее и легче можно у него вызвать нейрогенные нарушения липидного обмена и атеросклероз.

Надо полагать, что применение метода условных рефлексов на кроликах не является адекватным приемом для его слабо развитой коры головного мозга. В связи с этим методика опытов на кроликах была изменена. Был взят наследственно обусловленный стереотип: двигательная активность животных. В одном случае кроликов почти полностью лишали активных движений, С этой целью они помещались в одиночные тесные ящики, в которых могли перемещаться на 6—10 см вперед и назад. В таком положении кролики находились десять дней. Последующие десять дней они выпускались на свободу и активно двигались. Систематическая смена периодов активных движений и пассивного состояния животных приводила к нарушениям в холестериновом обмене, развитию гиперхолестеринемии и тяжелого атеросклероза. Атеросклероз развивался через 12—15 месяцев от начала опытов. Вывод напрашивается сам собой. Частая смена стереотипа двигательной активности на бездеятельное состояние привела к нарушениям в обмене липидов и атеросклерозу.

А вот еще пример. Кроликов лишали пищи и давали только воду в течение десяти дней. В последующие десять дней они находились на обычном рационе. Всякий раз во время голодания у кроликов развивалась гиперхолестеринемия, в период пребывания на обычном рационе уровень холестерина приходил к норме. Четырехкратное голодание приводило к отложению липидов в аорту, т. е. к начальной стадии атеросклероза.

И в этом случае мы можем убедиться, что систематическое приспособление к новым условиям, т. е. перестройка стереотипа (двигательной активности или нормального питания), сопровождается гиперхолестеринемией и отложением липидов в артерии.

Несомненно, что в опытах со снижением двигательной активности оказывало также влияние выключение или ослабление потока импульсов от мышечной системы. Эти импульсы направляются в кору головного мозга, в подкорковые образования и тонизируют, заряжают их.

Каждому виду живых существ (в том числе и человеку) передан по наследству тот или иной уровень двигательной активности, точнее — мышечной активности. Физическая активность не только тонизирует нервную систему, но и влияет на уровень обменных процессов. Поэтому снижение физической активности, чем бы оно ни вызывалось, в конечном итоге приводит к глубоким сдвигам в обмене веществ.

Не ясны еще и такие вопросы. Каким образом смена стереотипа вызывает нарушения в липидном обмене и даже развитие атеросклероза? Каким образом нервные процессы, протекающие в коре головного мозга, влияют на уровень холестерина и других липидов в крови? Вспомним постоянных врагов кошку и собаку. Ведь у них при встрече, как правило, увеличивается уровень холестерина в крови. При встрече животных появляется возбуждение, проявляющееся яростью. А ярость, негодование, ненависть, голод — это примитивные эмоции. Можно думать, что эмоциональное возбуждение является причиной увеличения холестерина и других липидов в крови. И не просто эмоциональное возбуждение, а появление отрицательных эмоций. Ведь при голоде также развивается эмоциональное возбуждение, а эти эмоции никак не назовешь положительными.

Вспомним, — ведь у артистов во время премьеры также развивается гиперхолестеринемия, равно как и эмоциональное возбуждение.

Все приведенные примеры убедительно свидетельствуют о том, что отрицательные эмоции приводят к гиперхолестеринемии.

К гиперхолестеринемии также приводит перестройка стереотипа. Из работ академика И. П. Павлова известно, что становление или перестройка стереотипа всегда сопровождается эмоциональным возбуждением. Итак, приспособление к новым условиям никогда не происходит без эмоций, а последние — без гиперхолестеринемии. Атеросклероз у подопытных животных развивался при частой смене стереотипа, т. е. при частом эмоциональном возбуждении.

Все эти факты приводят к выводу, что эмоциональное перенапряжение явилось причиной развития атеросклероза у подопытных кроликов и собак.

И тому есть примеры в научной литературе. Так, известно, что у диких зверей, находящихся в неволе (зоопарках), развивается атеросклероз. При жизни тех же животных на свободе у них это заболевание не встречается. По заключению исследователей, сосудистые поражения у животных зоопарков невозможно было объяснить перекармливанием или старостью. Отмечено также, что атеросклероз был тем более выражен, чем большей популярностью данный вид животного пользовался  у публики. Скорее всего развитие заболевания было связано с эмоциональным перенапряжением, вызванным необычными условиями жизни в неволе. Подавление инстинктов, снижение двигательной активности, исключение обычного, привычного способа добывания пищи (охоты у хищных), вид и запах в непосредственной близости самого опасного врага —  человека — все это вызывало значительное и длительное эмоциональное перенапряжение, которое в конечном итоге приводило к развитию атеросклероза даже у птиц.

А теперь для того, чтобы понять механизмы развития атеросклероза, необходимо выяснить, что такое эмоции и к каким изменениям в организме они приводят. Этим вопросам и будут посвящены следующие страницы.