功能系統理論

把人體各功能理解為系統結構來研究心理活動的一種理論。它由蘇聯巴甫洛夫學派生理學家Π.κ.阿諾欣首先提出。這一理論經幾十年的發展，已成為蘇聯高級神經活動生理學和心理學的一個主要理論。蘇聯心理學家Α.Р.魯利亞認為,И.Μ.謝切諾夫、И.Π.巴甫洛夫奠定了心理學方向的生理學基礎，阿諾欣的功能系統理論發展了這個方向。魯利亞本人在生理心理學方面又進一步發展了阿諾欣的理論。功能系統理論雖然出現年代較早，但卻包括了當代科學中流行的控制論和系統論的思想。所以可以說它是控制論和系統論在高級神經活動生理學和生理心理學中的一種體現形式。

介紹

系統功能模組圖

功能系統這個概念，首先涉及對功能的理解，從而涉及對功能定位原則的理解。通常是把功能理解為某一組織的作用，如分泌膽汁是肝臟的功能，光覺是視網膜感光細胞和視皮層有關神經元的功能。但是這樣的理解並沒有包括功能概念的全部含義。當人們說消化功能或呼吸功能時，把這種功能理解為某一確定組織的作用就不夠了。它們是由包括分泌、運動和不同神經器官的諸多環節組成的功能系統實現的。這種功能系統的特點不僅在於其中包括的各部分結構的複雜性。而且也在於它們的靈活性，即參與功能系統的各個環節的可變性。如果說複雜的植物性和軀體性過程是以功能系統的形式構成的,那么對行為活動和心理活動來說就更是如此了。阿諾欣和魯利亞的大量研究正是說明了這一點。

功能的這種系統結構，不僅是簡單行為活動的特點，也是更複雜的心理活動的特點。知覺、記憶、認知、言語、思維、書寫、閱讀、計算等都不是孤立的能力。不能把它們理解為有限細胞群的直接功能，也不能將其定位於確定的腦區，它們全都依賴於複雜的功能系統。這種複雜的功能系統存在於各協同工作區的複雜關係中，其中每個區在實現複雜的心理過程中都發揮著自己的作用。各個區可能處於不同的，有時是相距遙遠的腦部位。所以魯利亞認為，人類的任何心理活動都應當理解為複雜的功能系統，這種功能系統的實現靠協同活動的一系列腦器官來保證，這些腦器官各自為保證功能系統的實現發揮自己的作用。

形成

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阿諾欣的功能系統理論來自巴甫洛夫的反射論。巴甫洛夫的反射論又來自R.笛卡爾的反射概念。阿諾欣認為，笛卡爾的反射概念在歷史上起過巨大的進步作用。這一概念是一種反射弧的理論，它規定了神經興奮擴散的明確道路，即從感受器到中樞神經系統和從中樞神經系統到效應器的道路,並以動物形成回答反應作為結束,這是笛卡爾的重要貢獻。但是，笛卡爾的反射概念的本身也存在著嚴重的缺陷。這一概念只分析到回答動作為止。事實上動物和人從來不是以回答動作為反射過程的終點，它總是過渡到神經系統對作出這個動作時獲得的結果作出評價。一個完整的行為是把活動的全部要素結合成一個環形系統，回答動作又發出信息，報告這個動作的結果。

阿諾欣認為，巴甫洛夫給笛卡爾的反射公式帶來了兩點重要的補充。首先他在反射中揭示出反射的信號意義,其次引入強化要素作為反射動作結果的自然繼續。這樣，巴甫洛夫就克服了笛卡爾理論的局限性。這種補充構成巴甫洛夫反射論的特色，為發展一個新學派奠定了基礎。阿諾欣強調和發展了巴甫洛夫對笛卡爾反射論的這兩個重要補充。阿諾欣認為，巴甫洛夫發現的條件反射的基本特點，是預告當前外界事件的性質，即信號的性質。由於動物有可能依靠信號，為按照一定順序發展的事件中即將到來的環節作好準備，所以條件反射乃是向前進化的關鍵點。阿諾欣把超過外界現象的進程事先準備反應，以適應順序事件鏈條中即將到來的環節稱為超前反映。這是他的功能系統理論的重要概念之一。他認為，超前反映是普遍的生命現象。隨著動物機體的複雜化，現實的超前反映也進化了，發展出了像中樞神經系統這樣的專門器官。它超前反映外界現實事件的能力達到了驚人的程度。超前反映的概念可以用來說明對未來事件的適應，預見未來這樣一些高度合乎目的性的過程。

因素

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巴甫洛夫引用強化因素，實際上克服了笛卡爾反射弧的缺陷。但巴甫洛夫本人並沒有進一步分析這一點。阿諾欣通過自己的實驗研究發展了這個因素，提出了返回聯繫的概念。這是阿諾欣功能系統理論的又一個重要概念。返回聯繫相當於控制論的反饋概念。阿諾欣通過引用返回聯繫的概念，把反射弧的概念改造為反射環的概念，從而可以更好地說明一個自控系統的完整的行為活動。阿諾欣舉例說，你需要一支鉛筆，你伸手去拿它，於是笛卡爾反射弧的全部要素都有了。刺激物是鉛筆的形狀，這個視覺只有轉入效應器，引起相應的肌肉收縮──手伸向鉛筆。反射動作以動作作為結束，反射弧形成了。但是，中樞神經系統應當獲得關於你的手接觸到鉛筆而且正好拿到它的信息。事實上很可能拿錯，拿到了其他東西。這時就要糾正錯誤。從回答動作的結果而來的返迴轉入衝動的複雜整體進入中樞神經系統，並且把它同動作前的基本意圖加以比較，才是反射反應的結束。

阿諾欣是在研究動物對某種功能障礙的補償適應時發現這個原則的。他看到，已破壞的功能絕不是經常可以迅速恢復的。在某種功能恢復以前，動物要多次進行各種運動，一直到其中每一個運動都成為可以接受的，並且得到鞏固。指導運動選擇的生理機制是什麼？通過一系列控制實驗發現，被破壞的功能恢復的每一階段都向中樞神經系統發出返回傳入興奮流，報告已完成動作的結果。只有當這個返回傳入對於提出的運動目的來說是充分的，適當的時候，這個行為階段才告結束而轉入下一階段。阿諾欣通過超前反映的概念，返回傳入的概念，而達到動作受納器的概念。過去由一定動作產生的結果的全部特徵，為回答條件刺激物而迅速再建起來，早於反射動作本身的形成和結果，預先形成一個評價即將來臨的動作的可能結果的傳入器官。

這個特殊的傳入器官就叫動作受納器。它接受返回傳入，並拿它同構成一定動作目的的東西加以比較，依比較結果為轉移開始形成新的、更加準確的回答動作。阿諾欣通過對動物和人的行為的分析表明，動作分析受納器是把給與的東西與過去經驗的東西加以比較的器官。它完全是在超前反映現實的基礎上，由於興奮沿著複雜的、悠長的神經元系統迅速擴散而形成的。這個系統是在具有一定情境和一定發動刺激的過去經驗中建成的。這個由不同分析器的不同片斷構成的廣泛的興奮系統，如果它的全部眾多的成分不能由統一的動力來源機動地聯合起來，則不可能成為統一的功能系統。網狀結構對大腦皮層的上行激活作用的發現，為此提供了說明。

結論

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形成動作的意向、動作的目的，是傳入綜合的結果。傳入綜合是功能系統理論的一個主要概念。阿諾欣認為，傳入綜合是行為動作形成中的一個重要階段。廣義地說，它是動作形成前對眾多傳入信息的加工。從人的行為動作的全部階段的時間參數來看，傳入綜合是最快的。行為動作通常是在較長時間內展開的，而決定作什麼這個因素，即傳入綜合則是很快形成的。阿諾欣的功能系統理論，在控制論問世之前，在蘇聯沒有得到推廣。控制論問世以後，由於與控制論的基本原則調節與反饋很接近，功能系統理論才得到廣泛的流行。

魯利亞在概述阿諾欣的功能系統理論要點時指出，阿諾欣的出發點是，個別反射功能的規律，也和作為其基礎的單個神經元活動規律一樣，不能解釋完整的行為形式。構成心理活動生理基礎的特殊形式的神經過程,在個別神經元或反射動作納入完整功能系統之內時產生。這個系統確保完整行為動作。孤立的神經裝置的活動，在許多方面恰恰依賴於它們參與這種功能系統。動物和人的完整的行為，不是取決於孤立的信號，而是取決於當時所收到的一切信息的整個傳入綜合。這種傳入綜合在功能系統形成中的作用，是它們可以把動物的複雜行為發動起來。大腦額葉部分在這種傳入綜合中起著重要的作用。在這個部位受到損害的情況下，有組織的、合乎目的的行為的完整傳入綜合受到破壞。可以成為行為推動力的不僅是直接感知到的影響，而且還有關於未來的表象以及預期的行為動作結果。行為絕不止於有機體的回答反應。回答反應產生一種顯示行為成敗的返回傳入系統，形成動作結果受納器那樣的裝置。把未來結果的模式同執行行動的效果進行對比的過程，是行為動作的非常重要的機制。只有在它們完全一致的情況下，動作才停止下來。如果它們處於不一致的狀態，如行動失敗，那么還要繼續行動並進行糾正。

魯利亞認為，阿諾欣的功能系統理論有可能對以前關於合乎目的的行為的生理機制的概念進行重大的修改，把關於作為行為的唯一決定因素的一些簡單化的刺激概念，代之以決定行為的因素更為複雜的概念。這個理論為心理活動最重要方面的具體生理學研究開闢了新道路。他也指出，如果認為阿諾欣的功能系統理論已經建立了完全適合於解釋人的高級意識活動形成的生理機制這個基本任務的生理學體系，那是不正確的，這個理論僅僅是為解決這個問題奠定了基礎。