Сигнальной системой называют совокупность процессов в нервной системе, которые осуществляют восприятие, анализ информации и ответную реакцию организма . Физиолог И. П. Павлов разработал учение о первой и второй сигнальных системах. Первой сигнальной системой он назвал деятельность коры головного мозга, которая связана с восприятием через рецепторы непосредственных раздражителей (сигналов) внешней среды, например, световых, тепловых, болевых и т. д. Она является основой для выработки условных рефлексов и свойственна как животным, так и человеку.

Человеку, в отличие от животных, свойственна еще и вторая сигнальная система , связанная с функцией речи, со словом, слышимым или видимым (письменная речь). Слово, по И. П. Павлову, является сигналом для работы первой сигнальной системы («сигнал сигналов»). Например, действия человека будут одинаковыми на слово «пожар» и действительно наблюдаемый (зрительное раздражение) им пожар. Образование условного рефлекса на основе речи является качественной особенностью высшей нервной деятельности человека. Вторая сигнальная система сформировалась у человека в связи с общественным образом жизни и коллективным трудом, при которых она является средством общения друг с другом. Слово, речь, письмо являются не только слуховым или зрительным раздражителем, они несут определенную информацию о предмете или явлении. В процессе обучения речи у человека возникают временные связи между нейронами коры, воспринимающими сигналы от разных предметов, явлений и событий, и центрами, воспринимающими словесное обозначение этих предметов, явлений и событий, их смысловое значение. Вот почему у человека после образования условного рефлекса на какой-то раздражитель, он легко воспроизводится без подкрепления, если словесно выразить этот раздражитель. Например, на словосочетание «утюг горячий», человек отдернет от него руку. У собаки тоже можно выработать условный рефлекс на слово, но оно ею воспринимается как определенное звукосочетание, без понимания смысла.

Словесная сигнализация у человека сделала возможным отвлеченное и обобщенное восприятие явлений, находящих свое выражение в понятиях, суждениях и умозаключениях. Например, слово «деревья» обобщает многочисленные породы деревьев и отвлекает от конкретных признаков дерева каждой породы. Способность к обобщению и отвлечению служат основой мышления человека. Благодаря отвлеченному логическому мышлению, человек познает окружающий мир и его законы. Способность к мышлению используется человеком в его практической деятельности, когда он ставит определенные цели, намечает пути реализации и достигает их. В ходе исторического развития человечества, благодаря мышлению, накоплены огромные знания о внешнем мире.

Таким образом, благодаря первой сигнальной системе, достигается конкретно чувственное восприятие окружающего мира и состояния самого организма. Развитие второй сигнальной системы обеспечило абстрактно-обобщенное восприятие внешнего мира в виде понятий, суждений, умозаключений. Эти две сигнальные системы тесно взаимодействуют между собой, так как вторая сигнальная система возникла на базе первой и функционирует в связи с ней. У человека вторая сигнальная система преобладает над первой в связи с общественным образом жизни и развитым мышлением.

Сигнальные системы – это системы нервных процессов, временных связей и реакций, формирующиеся в головном мозге в результате воздействия внешних и внутренних раздражений и обеспечивающие тонкое приспособление организма к окружающей среде.

Первая сигнальная система – это совокупность наших органов чувств, дающая простейшее представление об окружающей действительности. Это форма непосредственного отражения реальности в виде ощущений и восприятий. Она является общей и для животных, и для человека.

У человека в процессе его социального развитая, в результате трудовой деятельности появилась чрезвычайная прибавка к механизмам работы мозга. Ею стала вторая сигнальная система , связанная со словесной сигнализацией, с речью. Эта высокосовершенная система сигнализации состоят в восприятии слов - произносимых (вслух или про себя), слышимых или видимых (при чтении). Развитие второй сигнальной системы невероятно расширило и качественно изменило высшую нервную деятельность человека. Вторая сигнальная система неразрывно связана с социальной жизнью человека, является результатом сложных взаимоотношений, в которых находится индивидуум с окружающей его общественной средой. Словесная сигнализация, речь, язык являются средствами общения людей, они развились у людей в процессе коллективного труда. Таким образом, вторая сигнальная система социально детерминирована.

Вне общества - без общения с другими людьми - вторая сигнальная система не развивается. Описаны случаи, когда дети, унесенные дикими животными, оставались живы и вырастали в зверином логове. Они не понимали речи и не умели говорить. Известно также, что люди, в молодом возрасте изолированные на десятки лет от общества других людей, забывали речь; вторая сигнальная система у них переставала функционировать.

Характер взаимодействия П. с. с. и В. с. с. может варьировать в зависимости от условий воспитания (социальный фактор) и особенностей нервной системы (биологический фактор). Одни люди отличаются относительной слабостью П. с. с. - их непосредственные ощущения бледны и слабы (мыслительный тип), другие, наоборот, воспринимают сигналы П. с. с. ярко и сильно (художественный тип). Для полноценного развития личности необходимо своевременное и правильное развитие обеих сигнальных систем. Вторая сигнальная система, по словам Павлова, - «высший регулятор человеческого поведения» - преобладает над первой и в некоторой мере подавляет ее. Вместе с тем. Первая сигнальная система в известной степени контролирует деятельность второй.

В зависимости от преобладания одной из сигнальных систем Павлов разделил людей на три типа:

· Художественный тип, к которому он отнес представителей с образным мышлением (у них доминирует первая сигнальная система).

· Мыслительный тип, представители которого обладают высокоразвитым словесным мышлением, математическим складом ума (доминирование второй сигнальной системы).

· Средний тип, у представителей которого обе системы взаимно уравновешены.

Возрастные особенности :

Первая сигнальная система начинает формироваться у детей сразу после рождения, а развитие речевой функции, непосредственно связанное с развитием психики - позднее.

Слово становится «сигналом сигналов» не сразу. У ребенка раньше всего формируются условные пищевые рефлексы на вкусовые и запаховые раздражители, затем на вестибулярные (покачивание) и позже на звуковые и зрительные.

Условные рефлексы на словесные раздражители появляются лишь во второй половине первого года жизни. Общаясь с ребенком, взрослые обычно произносят слова, сочетая их с другими непосредственными раздражителями. В результате слово становится одним из компонентов комплекса. Например, на слова «Где мама?» ребенок поворачивает голову в сторону матери только в комплексе с другими раздражениями: кинестетическими (от положения тела), зрительными (привычная обстановка, лицо человека, задающего вопрос), звуковыми (голос, интонация). Стоит изменить один из компонентов комплекса, и реакция на слово исчезает. Лишь постепенно слово начинает приобретать ведущее значение, вытесняя другие компоненты комплекса. Сначала выпадает кинестетический компонент, затем теряют свое значение зрительные и звуковые раздражители. И уже само слово вызывает реакцию.

Показ предмета и его называние постепенно приводят к формированию их ассоциации, затем слово начинает заменять обозначаемый им предмет. Это происходит к концу первого года жизни и началу второго. Однако слово сначала замещает лишь конкретный предмет, например данную куклу, а не куклу вообще. На этом этапе развития слово выступает как интегратор первого порядка.

Превращение слова в интегратор второго порядка, или в «сигнал сигналов», происходит в конце второго года жизни. Для этого необходимо, чтобы на него был выработан пучок связей (не менее 15 ассоциаций). Ребенок должен научиться оперировать различными предметами, обозначаемыми одним словом. Если число выработанных связей меньше, то слово остается символом, который замещает лишь конкретный предмет.

Между третьим и четвертым годами жизни формируются понятия - интеграторы третьего порядка. Ребенок уже понимает такие слова, как «игрушка», «цветы», «животные». К пятому году жизни понятия усложняются. Так, ребенок пользуется словом «вещь», относя его к игрушкам, посуде, мебели и т.д.

Первая и вторая сигнальные системы

Типы ВНД, о которых говорилось выше, являются общими для животных и человека. Можно выделить особые, присущие только человеку типологические черты. По мнению И.П. Павлова, в их основе лежит степень развития первой и второй сигнальных систем. Первая сигнальная система - это зрительные, слуховые и другие чувственные сигналы, из которых строятся образы внешнего мира. Восприятие непосредственных сигналов предметов и явлений окружающего мира и сигналов из внутренней среды организма, приходящих от зрительных, слуховых, тактильных и других рецепторов, составляет первую сигнальную систему, которая имеется у животных и человека. Отдельные элементы более сложной сигнальной системы начинают появляться у общественных видов животных (высокоорганизованных млекопитающих и птиц), которые используют звуки (сигнальные коды) для предупреждения об опасности, о том, что данная территория занята и т.д.

Но лишь у человека в процессе трудовой деятельности и социальной жизни развивается вторая сигнальная система - словесная, в которой слово в качестве условного раздражителя, знака, не имеющего реального физического содержания, но являющегося символом предметов и явлений материального мира, становится сильным стимулом. Эта система сигнализации состоит в восприятии слов - слышимых, произносимых (вслух или про себя) и видимых (при чтении и письме). Одно и то же явление, предмет на разных языках обозначается словами, имеющими разное звучание и написание, из этих словесных (вербальных) сигналов создаются абстрактные понятия. Способность понимать, а потом и произносить слова возникает у ребенка в результате ассоциации определенных звуков (слов) со зрительными, тактильными и другими впечатлениями о внешних объектах. Субъективный образ возникает в мозге на основе нейронных механизмов при декодировании информации и сравнении ее с реально существующими материальными объектами. С возникновением и развитием второй сигнальной системы появляется возможность осуществления абстрактной формы отражения - образование понятий и представлений. Раздражители второй сигнальной системы отражают окружающую действительность с помощью обобщающих, абстрагирующих понятий, выражаемых словами. Человек может оперировать не только образами, но и связанными с ними мыслями, осмысленными образами, содержащими смысловую (семантическую) информацию. С помощью слова осуществляется переход от чувственного образа первой сигнальной системы к понятию, представлению второй сигнальной системы. Способность оперировать абстрактными понятиями, выражаемыми словами служит основой мыслительной деятельности.

Язык - это средство выражения мысли и форма существования мысли. Язык закрепляет в предложениях результаты работы мышления, делает возможным обмен мыслями. Речь дает возможность создавать научные понятия, формулировать законы.

Речь может участвовать в регуляции деятельности различных органов с помощью слова. Словесные раздражители являются физиологически активными факторами, они изменяют функцию внутренних органов, интенсивность обменных процессов, воздействуют на мышечную и сенсорные системы. Вовремя сказанное доброе слово может повышать работоспособность, способствовать хорошему настроению. Неосторожно произнесенное в присутствии больного слово может значительно ухудшить его состояние.

Физиологические основы речи . Деятельность второй сигнальной системы обеспечивается функцией двигательного, слухового и зрительного анализаторов и лобных отделов мозга. Регуляция речи связана с пусковой и регуляторной ролью коры, которая получает афферентные импульсы от рецепторов мышц, сухожилий и связок голосового аппарата и дыхательных мышц. Кортикальное ядро речедвигательного анализатора находится в области второй и третьей лобных извилин - речедвигательный центр Брока. Восприятие речи происходит с помощью речедвигательного и речеслухового анализаторов (центр Вернике).

Для декодирования речи, воспринимаемой в акустической форме, важнейшим условием является удержание в речевой памяти всех ее элементов, а в оптической форме - участие сложных поисковых движений глаз. Процессы декодирования речи осуществляются височно-теменно-затылочными отделами левого полушария (у правшей). При поражении этих отделов коры происходит нарушение понимания логико-грамматических конструкций и счетных операций.

Вторая сигнальная система допускает неоднозначные отношения между явлением, предметом и его обозначением (словом), что позволило человеку действовать разумно в условиях вероятностного событийного окружения (информационной неопределенности). Это во многом способствовало развитию способностей к интуитивному мышлению. Возникла принципиально новая форма мыслительной деятельности - построение умозаключений на основе использования многозначной (вероятностной) логики. Постоянное использование языка привело к тому, что человеческий мозг, как правило, оперирует неточными понятиями, качественными оценками легче, чем количественными категориями, числами.

Учитывая соотношения первой и второй сигнальной систем в том или ином индивидууме, И.П. Павлов выделил специфические человеческие типы ВНД в зависимости от преобладания первой или второй сигнальной системы в восприятии действительности.

Людей с преобладанием функций корковых проекций, ответственных за первосигнальные раздражители, И.П. Павлов относил к художественному типу (у представителей этого типа преобладает образный тип мышления). Это люди, для которых характерна яркость зрительных и слуховых восприятий событий окружающего мира (художники и музыканты). Если же более сильной оказывается вторая сигнальная система, то таких людей относят к мыслительному типу. У представителей этого типа преобладает логический тип мышления, способность к построению абстрактных понятий (ученые, философы). В тех случаях, когда первая и вторая сигнальные системы создают нервные процессы одинаковой силы, то такие люди относятся к среднему (смешанному типу), к которому относится большинство людей. Но есть еще один крайне редкий типологический вариант, к которому относятся очень редкие люди, имеющие особо сильное развитие и первой, и второй сигнальных систем. Эти люди способны как к художественному, так и к научному творчеству, к числу таких гениальных личностей И.П.Павлов относил Леонардо да Винчи.

Первая и вторая сигнальные системы – одна из них роднит нас с животными, другая отличает от них. Понятие о первой и второй сигнальных системах ввел известный академик Павлов.

Если к первой относятся разнообразные процессы, происходящие в мозге в ответ на раздражители среды, и она является чувственной основой для построения человеком субъективного мира, то ко второй относят все процессы, связанные с восприятием речевых, словесных сигналов. Таким образом, сигнальная система отвечает за восприятие и появление реакции на внешние стимулы, что позволяет человеку адаптироваться к среде и адекватно вести себя в зависимости от условий.

Развитие второй сигнальной системы сопряжено с трудом и ростом значения социума для человека. 1-я сигнальная система выполняет функцию по непосредственному отражению мира через сигналы от органов чувств, 2-я – через отвлеченные, общие понятия. В процессе чтения, разговора именно вторая система приводит к появлению ассоциаций со словами. Она является базисом для абстракций, а значит, и для .

Зависимость двух систем легко проследить на примере глухих детей. Без возможности слышать издаваемые звуки и подражать окружающим у них не развивается речь. Обе системы оказывают влияние и контролируют друг друга, вторая система способна управлять .

Левое и правое

По Павлову, создавшему учение о высшей нервной деятельности, слово для людей имеет ведущее значение. Вторая сигнальная система выступает основой интенсивного развития человечества.

Рубинштейн подчеркивает, что ко второй сигнальной системе следует относить образования в мозге, которые активируются в ответ на речевые сигналы. Нельзя называть её языком, речью или мышлением, но правильно понимать её как принцип деятельности коры головного мозга. Невозможно сказать, в какой именно области мозга она «обитает», задействованы все структуры. Но мы можем выделить наиболее связанные с ней области:

• Центр речи Брока (повреждение приводит к отсутствию устной речи).
• Центр Вернике (поражение этой области сказывается на возможностях понимания смысла).
• Оптический центр (повреждения здесь ведут к деградации восприятия написанного).

Перечисленные центры сосредоточены в левом полушарии, что, по-видимому, связано с праворукостью. Нередко левое полушарие называется отвечающим за вторую сигнальную систему. Если оказывается влияние на работу левого полушария, то, как правило, возникают проблемы с обработкой речи, произнесением слов, пониманием текстов, решением головоломок, а первая сигнальная система никак не страдает.

Наоборот, при угнетении правого полушария эмоциональная сторона музыки, звуки, вид предметов нарушаются, а все мыслительные и речевые функции остаются в норме. Разделение по полушариям подтверждается также тестами на обращения к людям в разных формах (словесной или неречевой).

Социализация

Речевая функция приобретается через обучение. У ребенка не выработается способность говорить, если он будет лишен общения. Слово становится раздражителем уже в первый год жизни, а именно во второе полугодие.

У детей стимулом становится слово, на него появляются реакции. Благодаря соотнесению понятий и объектов происходит выработка второй сигнальной системы, при этом основную роль исполняют вначале интонации окружающих, обстановка, ощущения ребенка.

Начало второго года знаменует собой переход слова с второстепенных ролей на главные. Оно становится самостоятельным и ведущим раздражителем. Важным фактором прихода к этому результату является изменение декораций и условий при неизменности слова во время обучения ребенка.

Постепенно слова, оставаясь связанными с комплексами явлений, превращаются из звуковых раздражителей в речевые сигналы. Физиология объясняет это активностью разных очагов в мозге. Возбуждение, связанное с раздражителем–предметом, становится синхронизировано с возбуждением от слова. Так рождается единая сетка, включающая обе области.

Только ко времени поступления в начальную школу у ребенка ведущей становится система, отвечающая за речевые рефлексы, но и первая не теряет полностью влияния. Для выработки эффективных паттернов поведения полезно сочетать слова и действия по активизации первой системы.

Особенности реакций

Первая и вторая сигнальные системы действуют сообща, позволяя человеку познавать, учиться, думать, изучать мир. Рефлексы первой сигнальной системы участвуют в работе второй. Особенности рефлексов последней (по Когану):

1. Если на какое-то слово у человека выработался условный рефлекс, то на слова, сходные с ним по смыслу, также будет происходить рефлекторная реакция.

2. Быстрое формирование и перестройка. Для создания/отмены/изменения стимульно-реактивной связки требуется множество повторений для первой; чтобы связать слова и объект – или, точнее, смысл и объект, – нужны секунды.

3. Вторая и первая отображаются друг в друге. Если уже создано рефлекторное действие на звук звонка, то слово «звонок», написанное или произнесенное, вызовет ту же реакцию. Таким образом, все, что относится у человека непосредственно к первой, будет связано и со второй посредством слова, так как сигнал запечатлевается еще и словесно. То же самое происходит, когда реакция выработана непосредственно на слово – она повторяется на относящихся к нему явлениях.

4. Отвлеченные понятия вызывают тем меньшую по интенсивности реакцию, чем дальше они находятся от конкретных раздражителей. Так, Коган приводит эксперимент, в котором у ребенка выработался рефлекс (выделение слюны) на название конкретной птицы (7 капель). Обобщение «птицы» дало 10, а дальнейшие обобщения значительно снижали интенсивность реакции.

5. Рефлексы второй системы подвержены внешнему воздействию и более склонны к высокой утомляемости, что объясняется их молодостью. У школьников яркий двигательный рефлекс на звонок сохранялся на протяжении всего дня, а на слово «звонок» реакция снижалась к концу дня. Примерами высокой чувствительности являются состояния алкогольного опьянения: сначала начинаются проблемы с разумными суждениями, и только затем рефлексы первой системы дают сбой.

Типология

Когда существуют две системы, существует и перекос в их работе. Баланс встречается редко. Относительно двух сигнальных систем все работает точно так же. Особенности человека, связанные с объемом использования той или другой из них, определяет тип высшей нервной деятельности.

Когда интенсивнее и чаще работает первая – человека относят к художественному типу, когда вторая – к мыслительному. Краткое описание двух крайностей:

• Художественный тип конкретен. Его притягивает все яркое, образное, наполненное звуками и красками. Художники не могут обойтись без запахов и прикосновений.
• Мыслительный тип отличается склонностью к абстракциям, аналитике. Яркие картины словно ускользают от взора мыслителя, он все представляет в виде обобщений, словесных определений.

Разделение на типы имеет довольно мало практического смысла, так как в любом конкретном действии соотношение работы двух систем будет особым. К тому же большинство людей относится к смешанному типу. Знание своих особенностей позволяет человеку лучше понимать закономерности своего поведения, реакций и правильно подбирать окружающую обстановку, чтобы в ней было именно то, что приносит ему наибольшее удовлетворение.

Первая сигнальная система, как уже было сказано, отвечает за ту часть отраженной действительности, которая воспринимается органами чувств. Вторая сигнальная система обеспечивает наполнение смыслом. Ни первая, ни вторая не являются обособленными, что легко заметить при изучении рефлексов последней.

У человека превалирует именно вторая в силу особенностей его жизни (социум, культура). При этом благодаря взаимовлиянию первой и второй систем возможно производить более качественное научение, используя слова и подкрепление. Автор: Екатерина Волкова

Сигнальные системы - это системы условных раздражителей, которые сигнализируют о возникновении того или иного события. Основоположником учения о первой и второй сигнальных системах является И. П. Павлов.

Если сигнализация осуществляется конкретными предметными раздражителями (свет, звук, запах и т.д.), то такая система сигналов составляет первую сигнальную систему, общую для человека и животных.

Первая сигнальная система - это совокупность нервных процессов, возникший в коре большого мозга при непосредственном воздействии на сенсорные системы факторов внешней и внутренней среды. Анатомической основой первой сигнальной системы является анализаторы, которые нервными путями связаны с органами чувств. Первая сигнальная система - основа непосредственного отражения объективной реальности в форме ощущений и восприятия. Обеспечивает предметное конкретное мышление.

Если сигнализация осуществляется раздражителями, которые являются результатом обобщения конкретных сигналов (словами), то такая система сигналов составляет вторую сигнальную систему, присущую только человеку.

Вторая сигнальная система - это совокупность нервных процессов, возникающих в коре большого мозга как реакция на слова и обозначенные ими понятия. Анатомической основой второй сигнальной системы является культурно-двигательный анализатор, тесно связан со зрительным и слуховым анализаторами. Благодаря наличию второй сигнальной системы создаются условия для абстрактного мышления, которое значительно расширяет приспособительные возможности человека. В словах и словосочетаниях фиксируются связи между предметами и явлениями, поэтому слова являются сигналами сигналов. Установление связи между словесными сигналами и реальными раздражителями происходит по законам образования условных рефлексов. Вторая сигнальная система - это отражение окружающей действительности путем обобщения абстрактных понятий с помощью слов. С появлением второй сигнальной системы появляется новый принцип нервной деятельности - абстрагирования и обобщения большого количества сигналов, поступающих в головной мозг. Этот принцип обусловливает безграничную ориентацию человека в окружающем мире. Вторая сигнальная система является высшим регулятором различных форм поведения человека в окружающей среде. Однако она правильно отражает объективный мир, только если постоянно сохраняется ее согласованное взаимодействие с первой сигнальной системой. Вторая функционирует благодаря информации, поступающей от первой сигнальной системы, трансформируя ее в специфические понятия. Обе сигнальные системы постоянно взаимодействуют и подчиняются общим физиологическим законам и механизмам.

Чем младше ребенок, тем в большей степени ее реакции определяются первой сигнальной системой. Словесная, или друга, сигнальная система начинает постепенно формироваться после 10-месячного возраста. Процесс обучения энергично стимулирует ее развитие, однако при этом должно обеспечиваться нормальное соотношение в развитии сигнальных систем. Необходимо стремиться, чтобы знания приобретались детьми на основе наглядных представлений, наблюдений за явлениями действительности и непосредственных действий с предметами, орудиями и инструментами.