Анализ и синтез раздражений - важнейшие функции коры больших полушарий головного мозга.
Синтез раздражений проявляется в связывании, обобщении, объединении возбуждений, возникающих в различных участках мозговой коры благодаря взаимодействию, устанавливающемуся между различными нейронами и их группами. Проявлением синтетической деятельности коры мозга является образование временной связи, лежащее в основе выработки всякого условного рефлекса.
Анализ раздражений состоит в различении, разделении разных сигналов, дифференцировании различных воздействий на организм.
Анализ раздражений начинается уже в рецепторном аппарате, разные элементы которого реагируют на различные по характеру раздражения; он происходит и в низших отделах нервной системы. Однако высшего развития процессы анализа достигают в коре больших полушарий.
Нервные пути и структура сенсорных зон коры таковы, что импульсы от каждого вида рецепторов поступают в определенные группы нервных клеток коры. Кроме того, количество клеток, вовлекаемых в реакцию, и частота импульсов в каждой из них широко варьируют в зависимости от силы, длительности и крутизны нарастания раздражителя. Поэтому создаются условия, при которых каждому периферическому раздражению соответствует свой пространственно-временной рисунок возбуждения, по И. П. Павлову, свой «динамический структурный комплекс». Таким образом достигается различение близких по своим свойствам раздражителей.
Специфическая для коры больших полушарий форма анализа состоит в различении — дифференцировании — раздражителей по их сигнальному значению, что достигается выработкой внутреннего торможения.
Анализ и синтез неразрывно связаны между собой. При воздействии на организм двух отдельных раздражений мы встречаемся с наиболее примитивными формами анализа и синтеза. О более сложных формах аналитико-синтетической деятельности коры мозга можно судить на основании анализа комплексных раздражений, включающих ряд компонентов.
Для этой цели в качестве условного раздражителя применяется несколько сигналов, следующих друг за другом в определенном порядке; в другом же порядке те же самые сигналы применяются без подкрепления. Если дифференцировка вырабатывается, то это указывает, что корой больших полушарий сигиалы воспринимаются не только каждый в отдельности и не только сумма их, но и порядок их чередования, последовательность, в которой они применяются.
Для исследования сложных форм анализа и синтеза А. Г. Иванов-Смоленский выработал прочный условный рефлекс на последовательное применение четырех звуков: А+Б+В+Г. Затем на протяжении 5 месяцев делали попытки указанную последовательность звуков отдифференцировать от другой: А+В+Б+Г. Полного различения этих сложных раздражителей у собаки получить не удалось. Такая задача является для нее непосильной. У человека же подобное различение достигается легко, в среднем на 7-м применении дифференцируемой комбинации.
Простые формы анализа у многих животных развиты значительно лучше, чем у человека. Так, общеизвестна тонкость обоняния у собаки, которая дифференцирует запахи несравненно лучше и точнее, чем человек. Равным образом, собака обладает высокоразвитой способностью дифференцировать звуковые раздражения. У собаки можно наблюдать различение двух звуков, отличающихся на 1/8 тона, если один звук систематически подкрепляется, а другой не подкрепляется безусловным раздражением. Собака воспринимает звуки такой высоты, которые не воспринимаются человеческим ухом.
Таким образом, различение отдельно примененных раздражений, т. е. низшая форма кортикального анализа, у животного может быть развито выше, чем у человека. Однако человек превосходит животное значительно более высоким развитием высших форм анализа и синтеза раздражений. По определению Ф. Энгельса, «орлиный глаз видит значительно дальше человеческого глаза, но человеческий глаз замечает в вещах значительно больше, чем глаз орла».
В процессах синтетической деятельности коры больших полушарий у человека важную роль играют не только временные связи между клетками коркового представительства условного и безусловного раздражителей, но и те временные связи, которые образуются между группами нервных клеток, участвующих в восприятии совокупности индифферентных раздражений. Так, при звуках какой-либо мелодии соответствующие корковые клетки слухового анализатора в определенной последовательности возбуждаются приходящими с периферии раздражениями, и между этими клетками образуются временные связи. Запоминание мелодии есть не что иное как образование в слухозом анализаторе временных связей.
Об их возникновении свидетельствует тот факт, что звучание уже нескольких начальных нот оказывается достаточным для воспроизведения в памяти всей мелодии. При рассматривании какой-либо картины или предмета афферентные импульсы от сетчатки глаза и глазных мышц в определенной последовательности поступают в корковые клетки зрительпого и проириорецептивного анализатора, что приводит к образованию между этими клетками временных связей. В результате происходит запечатление зрительного образа.
Чем сложнее раздражитель, т. е. чем из большего числа компонентов он состоит, тем большее число временных связей должно образоваться между воспринимающими корковыми клетками.
Физиологические процессы анализа и синтеза раздражений — их высшие формы — являются основой для возникновения у человека качественно своеобразных процессов логического анализа и синтеза явлений и понятий.
