CHƯƠNG I. CƠ THỂ CON NGƯỜI LÀ MỘT KHỐI THỐNG NHẤT
12.2. Đặc điểm của hoạt động thần kinh cấp cao ở trẻ em
Phản xạ là phản của cơ thể để trả lời các kích thích của môi trường bên ngoài và môi trường bên trong cơ thể dưới sự điều khiển của hệ thần kinh
Cung phản xạ là đường truyền của xung động thần kinh từ cơ quan thụ cảm, qua trung ương thần kinh đến cơ quan thực hiện. Cung phản xạ gồm 5 khâu: bộ phận nhận cảm, dây thần kinh hướng tâm, trung ương thần kinh (não bộ, tủy sống), dây thần kinh ly tâm, cơ quan thực hiện.
Vòng phản xạ: phản xạ không chỉ dừng lại sự trả lời kích thích mà từ cơ quan trả lời có những xung động thần kinh chạy ngược về hệ thần kinh trung ương, báo cáo lại kết quả của hành động đã thực hiện (tín hiệu phản hồi hay đường liên hệ ngược). Tại trung ương thần kinh có sự đối chiếu với dự định ban đầu, nếu cần thiết sẽ đưa mệnh lệnh mới, bổ sung, điều chỉnh. Do đó đường đi của phản xạ là một vòng khép kín.
12.2.2. Các loại phản xạ
12.2.2.1. Phản xạ không điều kiện
Theo Pavlov, phản xạ không điều kiện là một liên hệ thần kinh thường xuyên giữa một tác nhân kích thích xác định, bất biến và một hoạt động cũng xác định, bất biến của cơ thể.
Phản xạ không điều kiện có những đặc điểm sau:
- Phản xạ không điều kiện có tính chất bẩm sinh, di truyền, đặc trưng cho loài - Phản xạ không điều kiện rất bền vững, khó mất, có khi tồn tại trong suốt đời sống cá thể.
- Phản xạ không điều kiện đòi hỏi tác nhân kích thích thích ứng, do đó, mỗi loại tác nhân thường chỉ gây ra một loại phản xạ không điều kiện tương ứng
- Trung khu phản xạ không điều kiện nằm ở dưới vỏ não như tủy sống, hành tủy, não giữa, não trung gian.
- Phản xạ không điều kiện báo hiệu trực tiêp tác nhân kích thích gây ra phản xạ.
127 12.2.2.2. Phản xạ có điều kiện
Theo Pavlov, phản xạ có điều kiện là một liên hệ thần kinh tạm thời, được hình thành trong đời sống cá thể giữa một trong số các tác nhân khác nhau của môi trường và một hoạt động xác định của cơ thể.
Phản xạ có điều kiện có những đặc điểm sau:
- Phản xạ có điều kiện là phản xạ tự tạo, hình thành trong đời sống cá thể, có tính chất cá thể.
- Phản xạ có điều kiện không bền vững, rất dễ mất khi không được củng cố.
- Phản xạ có điều kiện có thể được hình thành với tác nhân bất kỳ.
- Trung khu phản xạ có điều kiện nằm ở vỏ não.
- Phản xạ có điều kiện báo hiệu gián tiếp tác nhân kích thích gây ra phản xạ.
Thông qua công trình nghiên cứu phản xạ có điều kiện trên loài chó, Pavlov đã tìm ra cơ chế thành lập phản xạ có điều kiện, cũng như những điều kiện cần thiết để thành lập phản xạ có điều kiện.
a. Thí nghiệm thành lập phản xạ có điều kiện của Pavlov
Các phản xạ có điều kiện được Pavlov nghiên cứu đầu tiên trên loài chó và những năm đầu thế kỷ XX, cơ sở để thành lập phản xạ có điều kiện ở loài chó là phản xạ tiết nước bọt. Đây là phương pháp kinh điển được sử dụng trong nghiên cứu hoạt động thần kinh cấp cao.
Theo phương pháp này, đầu tiên phải chuẩn bị con vật để theo dõi quá trình tiết nước bọt bằng cách phẫu thuật, đưa ống Stenon của tuyến nước bọt ỏ mang tai ra ngoài má, gắn phễu vào da má của con chó được chọn làm vật thí nghiệm để thu lượng nước bọt được tiết ra. Phòng thí nghiệm là phòng cách âm để loại trừ các tác động ngoại lai và phòng có trang bị các dụng cụ dùng làm tác nhân kích thích có điều kiện (ví dụ như: ánh đèn).
Chó được cố định trên giá thí nghiệm, cho kích thích có điều kiện tác động (bật đèn sáng), sau từ 2-5 giây cho chó ăn - tín hiệu không điều kiện tác động. Ban đầu, thức ăn làm cho chó tiết nước bọt - phản xạ không điều kiện. (Sự củng cố tín hiệu có điều kiện bằng kích thích không điều kiện)…
Lặp đi lặp lại thí nghiệm này nhiều lần về sau, chỉ cần tác nhân có điều kiện tác động (bật đèn) mà không cần cho ăn, chó tiết nước bọt. Như vậy, kích thích có điều kiện đã trở thành tác nhân gây tiết nước bọt giống như tác dụng của thức ăn, đây là phản xạ có điều kiện.
b. Cơ chế thành lập phản xạ có điều kiện
Theo Pavlop, phản xạ có điều kiện được hình thành trên cơ sở xuất hiện các đường liên hệ thần kinh tạm thời.
128
- Mỗi thụ quan, mỗi phản xạ đều có một điểm đại diện trên vỏ não. Do đó, khi bật đèn, điểm đại diện của cơ quan thị giác hưng phấn và cho ăn, điểm đại diện cho phản xạ tiết nước bọt hưng phấn. Như vậy, cùng môt lúc trên vỏ não có 2 điểm đại diện cùng hưng phấn.
- Theo quy luật lan tỏa và tập trung của quá trình thần kinh, sau khi xuất hiện, hưng phấn từ hai điểm đại diện sẽ lan tỏa ra xung quanh đến một phạm vi nhất định sau đó lại tập trung về vị trí xuất phát ban đầu. Mỗi hưng phấn qua sẽ làm hưng tính của các neuron tăng lên. Chuỗi neuron nằm giữa 2 điểm đại diện cùng một lúc nhận hưng phấn truyền đến từ hai điểm đại diện nên hưng tính của chúng tăng lên nhanh chóng, dần dần tạo thành đường mòn giữa 2 điểm đại diện vì vậy hưng phấn từ điểm đại diện này có thể truyền qua điểm đại diện kia. Khi có tác nhân kích thích tác động gây hưng phấn điểm đại diện phụ trách kích thích có điều kiện hưng phấn sẽ theo đường mòn truyền đến điểm đại diện của phản xạ không điều kiện.
- Theo quy luật ưu thế: nếu trên vỏ não cùng một lúc xuất hiện hai điểm hưng phấn thì điểm nào hưng phấn mạnh hơn, ưu thế hơn có xu hướng thu hút hưng phấn của điểm hưng phấn yếu hơn. Do đó, khi hưng hưng phấn của điểm phụ trách phản xạ không điều kiện mạnh hơn ưu thế hơn nó sẽ thu hút hưng phấn của điểm phụ trách phản xạ có điều kiện. Kết quả hưng phấn đi theo một chiều từ điểm phụ trách phản xạ có điều kiện về phía điểm phụ trách phản xạ không điều kiện.
Tuy nhiên, sau khi được thành lập nếu phản xạ có điều kiện không được củng cố thì phản xạ này sẽ mất dần. Con đường mòn liên hệ giữa 2 điểm đại diện không phải là đường liên lạc qua dây cụ thể mà chỉ là đường liên hệ chức năng không ổn định dễ dàng mất đi khi không được củng cố hay khi điều kiện sống bị thay đổi.
Tính chất tạm thời này đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống vì nó đảm bảo tính linh hoạt trong các phản ứng của cơ thể đối với môi trường.
Dựa vào kết quả nghiên cứu điện não đồ, quá trình hình thành phản xạ có điều kiện được chia làm 3 giai đoạn:
- Giai đoạn 1, giai đoạn trước lan tỏa: đây là giai đoạn chưa biểu hiện về mặt hành vi nhưng ở điện não đồ xuẩt hiện những thay đổi về biên độ và tần số của sóng điện não. Điều này chứng tỏ hưng tính của các neuron thuộc vỏ não tăng lên.
- Giai đoạn 2, giai đoạn lan tỏa: đây là giai đoạn xuất hiện những phản ứng có tính khái quát. Sự thay đổi hoạt động điện lan tỏa rộng rãi trên vỏ não và lan xuống các trung khu dưới vỏ. Chính vì vậy, khi có kích thích có điều kiện và những kích thích gần giống nó đều có thể gây ra phản ứng.
- Giai đoạn 3, giai đoạn tập trung: đây là giai đoạn có sự thay đổi hoạt động điện não. Hoat động điện não lúc này không còn lan rộng nữa mà nó thu hẹp lại và
129
tập trung ở vùng đại diện của tác nhân cũng cố. Do đó, phản xạ mất đi tính khái quát và trở nên chính xác hơn.
c. Điều kiện thành lập phản xạ có điều kiện
- Phải lấy một phản xạ không điều kiện hoặc một phản xạ có điều kiện đã được củng cố vững chắc làm cơ sở.
- Phải có sự kết hợp nhiều lần giữa tác nhân kích thích có điều kiện với tác nhân kích thích không điều kiện.
- Tác nhân kích thích có điều kiện phải vô quan. Lực tác dụng của kích thích không điều kiện phải mạnh hơn kích thích có điều kiện về mặt sinh học, nói cách khác, kích thích không điều kiện phải tạo ra cứ điểm hưng phấn mạnh trong hệ thần kinh trung ương.
- Sự phối hợp đúng thời gian và trình tự của các tác nhân kích thích, cụ thể là tác nhân kích thích có điều kiện phải xuất hiện trước tác nhân kích không điều kiện từ 2 đến 5 giây. Trong điều kiện như vậy, tác nhân kích thích không điều kiện tác dụng ngay trên nền của tác nhân kích thích có điều kiện, nên phản xạ có điều kiện được thành lập dễ dàng và nhanh chóng.
- Hệ thần kinh trung ương phải ở trạng thái bình thường. Nếu hệ thần kinh ở trạng thái bị tổn thương hoặc bị ức chế thì sẽ không thành lập được phản xạ có điều kiện.
- Trong quá trình thành lập phản xạ có điều kiện, trừ tác nhân kích thích cơ và không có điều kiện thì không được có mặt của kích thích lạ vì nếu có sự xuất hiện kích thích lạ sẽ gây nên phản xạ định hướng và cùng một lúc trên não bộ xuất hiện nhiều trung khu hưng phấn, do đó, làm cản trở quá trình thành lập phản xạ có điều kiện.
12.2.3. Ức chế trong hoạt động thần kinh cấp cao
Hoạt động của hệ thần kinh gồm hai quá trình đối lập và thống nhất với nhau đó là quá trình hưng phấn và quá trình ức chế trong đó, quá trình hưng phấn gây ra phản xạ còn quá trình ức chế thì kìm hãm phản xạ. Hai quá trình này tồn tại song song, tác động qua lại nhau và là hai quá trình cơ bản trong hoạt động của hệ thần kinh. Như vậy quá trình ức chế là một hoạt động cơ bản của hệ thần kinh.
Dựa vào điều kiện sản sinh ra ức chế trong vỏ não, Pavlov đã chia ức chế làm hai loại: ức chế ngoài và ức chế trong.
- Ức chế ngoài là ức chế mà nguyên nhân gây ra ức chế nằm ngoài cung phản xạ bị ức chế và thường liên quan đến một điểm hưng phấn mới, một phản xạ mới.
Ức chế ngoài có đặc điểm cơ bản sau: bẩm sinh, đặc trưng cho tất cả các bộ phận của hệ thần kinh trung ương, xuất hiện không cần bất kỳ sự luyện tập nào.
130
Ức chế ngoại lai: nếu trong khi đang hình thành phản xạ có điều kiện mà xảy ra những kích thích bất ngờ, thì không những phản xạ có điều kiện mới sẽ không hình thành, mà cả phản xạ có điều kiện cũ cũng bị yếu đi hoặc mất hẳn: trong vỏ não đã phát sinh hiện tượng ức chế, do sự xuất hiện của một tiêu điểm hưng phấn mới (phản xạ định hướng). Ví dụ, khi cháu bé đang khóc thì sự xuất hiện của một vật lạ có thể làm cháu ngừng khóc.
Ức chế vượt hạn: ức chế không điều kiện còn xuất hiện cả khi có sự tăng cường độ hoặc sự kéo dài thời gian kích thích của tác nhân có điều kiện. Trong trường hợp này, phản xạ có điều kiện sẽ yếu đi hoặc mất hẳn. Ví dụ, tiết học kéo dài thì kết quả những phút cuối khả năng tiếp thu của các em học sinh rất hạn chế.
- Ức chế trong là ức chế mà nguyên nhân gây ra ức chế nằm ngay trong cung phản xạ bị ức chế. Ức chế trong có các đặc điểm sau: có tính tập nhiễm, được hình thành và phát triển trong quá trình sống của cá thể; đặc trưng cho hoạt động của vỏ não nên nếu vỏ não bị tổn thương sẽ ảnh hưởng đến ức chế trong; chỉ xuất hiện trong những điều kiện nhất định và thường xuất hiện khi điều kiện hình thành đường liên hệ tạm thời bị phá vỡ. Ức chế trong được chia thành các dạng ức chế sau:
Ức chế dập tắt: là loại ức chế do sự ngừng củng cố gây nên. Ví dụ, trẻ học thuộc bài rồi mà không củng cố thì sẽ quên dần đi. Ức chế dập tắt rất quan trọng:
các phản xạ có điều kiện đã thành lập trước đây, nay trở nên không thích hợp vì hoàn cảnh đã thay đổi, nhờ loại ức chế này sẽ không xảy ra nữa, và do đó cơ thể tiết kiệm được nhiều năng lượng, tránh được các động tác đã trở nên “lạc hậu” so với điều kiện sống mới.
Ức chế chậm: để thành lập đường liên hệ tạm thời, tác nhân kích thích có điều kiện phải tác động trước hay đồng thời với tác nhân kích thích không điều kiện. Tuỳ thời gian giữa hai kích thích đó mà phản xạ có điều kiện có thể xảy ra đồng thời với sự tác động của kích thích hay bị chậm trễ. Phản xạ sẽ xảy ra chậm khi mà khoảng cách thời gian giữa hai kích thích có và không điều kiện tương đối lớn. Sự thành lập phản xạ có điều kiện chậm là kết quả của sự phát triển ức chế trong, ở đây xảy ra quá trình phát triển giống như ức chế tắt. Sự củng cố tạo nên hưng phấn, hưng phấn này dần dần làm mất ức chế, phản xạ có điều kiện lại xảy ra. Những phản xạ trì hoãn có điều kiện được luyện tập và hoàn thiện theo lứa tuổi và có ý nghĩa to lớn đối với sự hình thành hành vi chính xác, phù hợp với các điều kiện sống.
Ức chế phân biệt: mỗi kích thích bên ngoài dùng để thành lập phản xạ có điều kiện lúc đầu đều mang tính chất khái quát. Đặc tính của vỏ não có khả năng khái quát những kích thích có điều kiện giống nhau gọi là tính phổ cập hay lan rộng.
Như thế, giai đoạn đầu tiên trong việc thành lập phản xạ có điều kiện là giai đoạn
131
khái quát, phổ cập. Sau này, nếu kích thích có điều kiện cơ sở được thường xuyên củng cố, còn kích thích gần giống nó không được củng cố, thì kích thích này mất dần tác dụng như là một kích thích có điều kiện. Ức chế làm cho phản xạ không xảy ra với kích thích không được củng cố gọi là ức chế phân biệt (nghĩa là giúp cơ thể
“phân biệt” kích thích được củng cố với kích thích không được củng cố). Việc hình thành sự phân biệt tinh vi ở trẻ em xảy ra dần dần. Để hình thành sự phân biệt tinh vi thì lúc đầu phải hình thành sự phân biệt đơn giản và dễ dàng hơn. Nếu không chuyển dần dần từ các nhiệm vụ dễ dàng sang các nhiệm vụ khó thì hoạt động thần kinh cấp cao của trẻ có thể bị rối loạn.
12.2.4. Các quy luật của hoạt động thần kinh cấp cao ở trẻ em a. Quy luật chuyển từ hưng phấn sang ức chế
Pavlov đã nêu nội dung của quy luật này như sau: “bất cứ một kích thích nào kéo dài ít nhiều, khi đã chạm đến một điểm nhất định của bán cầu đại não, dù cho ý nghĩa sinh tồn của nó to lớn đến đâu đi nữa, và tất nhiên là nếu nó chẳng có hậu quả gì đối với đời sống, nếu kích thích ấy không đi đôi với những kích thích đồng thời của những điểm khác, thì nhất định sớm hay muộn nó sẽ dẫn đến trạng thái buồn ngủ và đến giấc ngủ”.
Trong cuộc sống hằng ngày, quy luật này được thể hiện rất rõ ràng: học sinh sẽ buồn ngủ khi thầy giảng bài đều đều, buồn tẻ; Tiếng ru nhè nhẹ, kéo dài của bà mẹ sẽ làm cho em bé đi dần vào giấc ngủ.
Quy luật này có ý nghĩa bảo vệ rất lớn đối với các tổ chức thần kinh ở vỏ não, và đối với toàn bộ cơ thể. Quá trình chuyển từ hưng phấn sang ức chế có thể diễn ra một cách nhanh chóng, đột ngột. Ví dụ, có những cháu bé vừa mới rồi còn cười đùa, mà ngay sau đó đã lăn ra ngủ. Nhưng nó cũng có thể diễn ra một cách dần dần, qua một số giai đoạn (pha) quá độ. Đó là những giai đoạn “san bằng”, “trái ngược” hay “cực kì trái ngược”. ở pha (giai đoạn) “san bằng” thì các kích thích mạnh hay yếu đều gây ra phản ứng như nhau; ở pha “trái ngược” thì kích thích mạnh lại gây phản ứng yếu và kích thích yếu lại gây phản ứng mạnh; còn ở pha
“cực kì trái ngược” thì kích thích âm tính trở thành dương tính, kích thích dương tính lại trở thành âm tính.
b. Quy luật tương quan giữa cường độ kích thích và cường độ phản xạ
Nội dung quy luật: trong một phản xạ có điều kiện, kích thích có cường độ càng mạnh thì cường độ phản xạ cũng càng lớn. Nói cách khác, cường độ phản xạ có điều kiện tỉ lệ thuận với cường độ của kích thích.
Quy luật này chỉ mang tính chất tương đối, nghĩa là không đúng trong mọi trường hợp. Nếu kích thích quá yếu (dưới ngưỡng) hoặc quá mạnh (trên