|
Сто великих научных открытий
Дмитрий Самин
Тайны живого
Физиология высшей нервной деятельности
Работа
головного мозга долгие годы оставалась для человечества нераскрытой тайной.
Не только священнослужители, но и ученые, исповедовавшие идеализм, связывали
все психические процессы в организме с загадочной душой. Душа была «запретным
местом» для научных исследований.
Века в
науке господствовали дуалистические представления о теле и душе, материальном
и психическом как о двух разнородных началах. Наиболее прогрессивными
считались механистические взгляды философов-материалистов. Последние утверждали,
что «мысль есть секреция мозга», что «мозг выделяет мысль так же, как печень
выделяет желчь».
Русский
физиолог Сеченов первый, кто не побоялся вторгнуться в сложный мир
человеческой психики. Его целью было желание объяснить этот мир, показать
физиологические механизмы, доказать материалистическую сущность психической
деятельности человека.
Иван
Михайлович Сеченов (1829—1905) родился в селе, в Нижегородской губернии, где
и прошло его детство. Затем мальчика определили в военное училище с тем,
чтобы он стал учиться на инженера. В 1843 году Иван отправился в Петербург,
где за несколько месяцев он подготовился и успешно сдал вступительные
экзамены в Главное инженерное училище.
Однако
Сеченов не ладил с начальством и не был допущен в старший класс училища,
чтобы стать военным инженером. В чине прапорщика он был выпущен и направлен в
обычный саперный батальон. Через два года Сеченов подал в отставку, ушел с
военной службы и поступил на медицинский факультет Московского университета.
Вдумчивый
и старательный студент, Сеченов поначалу учился очень прилежно. Интересно,
что на младших курсах он мечтал, по его собственному признанию, не о
физиологии, а о сравнительной анатомии. На старших курсах после знакомства с
главными медицинскими предметами Сеченов разочаровался в медицине того
времени.
Сеченов
увлекся психологией и философией. На старших курсах, окончательно убедившись,
что медицина — это не его призвание, Сеченов стал мечтать о физиологии.
Окончив курс обучения, Сеченов, в числе трех наиболее способных студентов,
сдавал не обычные лекарские, а более сложные — докторские экзамены. Успешно
выдержав их, он получил право готовить и защищать докторскую диссертацию.
После
успешной защиты Сеченов отправился за границу «с твердым намерением
заниматься физиологией» С этого времени физиология стала делом всей его
жизни. Начиная с 1856 года он несколько лет проводит за границей, работая у
крупнейших физиологов Европы — Гельмгольца, Дюбуа-Реймона, Бернара. Там же он
пишет докторскую диссертацию — «Материалы к физиологии алкогольного
опьянения», опыты для которой ставит на себе!
Возвратившись
в Россию, после защиты диссертации 8 марта 1860 года он становится
профессором Петербургской медицинской академии. С самого начала работы на
кафедре физиологии Сеченов возобновил интенсивные научные исследования.
Осенью
1862 года ученый получил годовой отпуск и отправился в Париж. В столицу
Франции его привело желание поближе познакомиться с исследованиями
знаменитого Клода Бернара и самому поработать в его лаборатории.
Самым
значительным результатом исследований, проведенных Сеченовым в Париже, было
открытие так называемого центрального торможения — особых механизмов в
головном мозге лягушки, подавляющих или угнетающих рефлексы.
Об этом
Сеченов сообщил в работе, опубликованной в 1863 году сначала на французском,
а затем на немецком и русском языках.
В том
же году российский журнал «Медицинский вестник» опубликовал статью Сеченова
«Рефлексы головного мозга».
Ученый
впервые показал, что вся сложная психическая жизнь человека, его поведение
зависит от внешних раздражителей, а не от некоей загадочной «души». Всякое
раздражение вызывает тот или иной ответ нервной системы — рефлекс. Рефлексы
бывают простые и сложные. В ходе опытов Сеченов установил, что мозг может
задерживать возбуждение. Это было совершенно новое явление, которое получило
название «сеченовского торможения».
«Путь,
избранный мною для объяснения происхождения психических процессов, — писал он
в предисловии к отдельному изданию «Рефлексов головного мозга», — если и не
ведет к совершенно удовлетворительному решению относящихся сюда вопросов, то,
по крайней мере, оказывается плодотворным в деле разработки их... Время уже
наступило, когда голос физиолога может быть небесполезным в разработке
вопросов, касающихся психической жизни человека».
Открытое
Сеченовым явление торможения позволило установить, что вся нервная
деятельность складывается из взаимодействия двух процессов — возбуждения и
торможения. Сеченов экспериментально доказал, что если у собаки выключить
обоняние, слух и зрение, то она
будет
все время спать, поскольку в ее мозг не будет поступать никаких сигналов из
внешнего мира
Эта
статья сразу же, как свидетельствуют современники, стала известной в самых
широких кругах русского общества.
«Мысли,
изложенные в «Рефлексах», были так смелы и новы, анализ натуралиста проник в
темную область психических явлений и осветил ее с таким искусством и
талантом, что потрясающее впечатление, произведенное «Рефлексами» на все
мыслящее общество, становится вполне понятно», — писал видный русский
физиолог Н.М. Шатерников.
«Самое
главное в учении Сеченова состояло в том, что психический процесс по способу
своего совершения (происхождения) он рассматривал как рефлекторный, — пишет
М.Б. Мирский в книге об ученом. — Тем самым предпринятая ученым «попытка
ввести физиологические основы в психические процессы» завершилась блестящим
успехом.
Разумеется,
Сеченов вовсе не сводил человеческую психику только к рефлексам: понятие
«рефлекс» охватывало лишь общую форму и механизм психических процессов. А
содержание психики, утверждал ученый, представляет собой отражение
объективного мира, продукт познавательной деятельности человека.
Создав
учение о рефлексах головного мозга, распространив понятие рефлекса на
деятельность высшего отдела нервной системы, Сеченов положил начало естественно-научному
обоснованию материалистической теории отражения.
Его учение
стало поистине революционным. Оно явилось основой всего последующего развития
физиологии психических процессов, фундаментом, на котором возникло величайшее
достижение науки нынешнего века — учение И П. Павлова о высшей нервной
деятельности».
На
преемственную связь сеченовской теории и учения Павлова неоднократно
указывали и отечественные, и зарубежные физиологи, и в первую очередь сам
Иван Петрович. В речи по поводу пятидесятилетия выхода в свет «Рефлексов
головного мозга», произнесенной 24 марта 1913 года, Павлов сказал: «Ровно
полстолетия тому назад (в 1863 году) была написана. . русская научная статья
«Рефлексы головного мозга», в ясной, точной и пленительной форме содержащая
основную идею того, что мы разрабатываем в настоящее время. Какая сила творческой
мысли требовалась тогда, чтобы родить эту идею! А родившись, идея росла,
зрела и сделалась в настоящее время научным рычагом, направляющим огромную
современную работу над головным мозгом».
В 1904
году за работы по пищеварению Павлову присудили Нобелевскую премию, а в 1907
году он был избран членом Российской Академии наук. В это время ученый
проводил работы по физиологии высшей нервной деятельности.
В
институте, который располагался неподалеку от Петербурга, в местечке Колтуши,
Павлов создал единственную в мире лабораторию по изучению высшей нервной
деятельности. Ее центром стала знаменитая «Башня молчания». То было особое
помещение, позволявшее поместить подопытное животное в полную изоляцию от
внешнего мира.
Проводя
свои опыты, ученый заметил, что выделение слюны у собаки может происходить
даже в ответ на шаги человека, приносящего ей пищу в одно и то же время.
Значит, у собаки вырабатывалась условная связь между звуком шагов и
получением еды Таким образом, пища — безусловный, врожденный раздражитель,
вызывавший слюноотделение. Шаги же — условный раздражитель. Сама связь,
образующаяся в коре головного мозга, получила название условного рефлекса.
Условным раздражителем могут служить и звонок, и свет, и тепло, и холод, и
многое другое.
«Павлов
ввел в науку также понятия низшей нервной деятельности и высшей нервной
деятельности, — пишет А.Э. Асратян. — Как соотносятся эти понятия друг к
другу, состоит ли низшая нервная деятельность из безусловных рефлексов, а
высшая нервная деятельность — из условных рефлексов или соотношения между
этими понятиями не укладывались в такую простую формулу? К каким структурам
мозга приурочены названные виды нервной деятельности?
Точка
зрения Павлова по этим довольно сложным вопросам вкратце сводится к
следующему.
Высшая
нервная деятельность понималась им как психическая деятельность и
определялась как рефлекторная регуляция взаимоотношений организма с
окружающей его внешней средой, а низшая нервная деятельность — как
рефлекторная регуляция его собственных внутриорганизменных взаимоотношений.
Первая обеспечивает точное, тонкое и совершенное приспособление организма к
факторам внешнего мира, к вечно изменяющимся условиям существования,
обеспечивает единство и непрерывное взаимодействие с внешней средой, а вторая
обусловливает внутреннюю согласованность в работе органов и систем организма,
обеспечивает его единство, гармоническую целостность и слаженное течение его
многообразных функций; что является также необходимой предпосылкой и для
успешного осуществления тонких его взаимоотношений с внешним миром».
Павлов
писал: «Деятельность больших полушарий с ближайшей подкоркой, деятельность,
обеспечивающую нормальные сложные отношения целого организма к внешнему миру,
законно называть вместо прежнего термина «психической» — высшей нервной
деятельностью, внешним поведением животного, протипоставляя ей деятельность
дальнейших отделов головного и спинного мозга, заведующих главнейшим образом
соотношениями и интеграцией частей организма между собой под названием низшей
нервной деятельности».
В одной
из своих работ, резюмируя сказанное по этому принципиально важному вопросу,
он отмечает: «Всю совокупность высшей нервной деятельности я представляю
себе, отчасти для систематизации повторяя уже сказанное выше, так. У высших
животных, до человека включительно, первая инстанция для сложных соотношений
организма с окружающей средой есть ближайшая к полушариям подкорка с ее
сложнейшими безусловными рефлексами (наша терминология), инстинктами, влечениями,
аффектами, эмоциями (разнообразная обычная терминология). Вызываются эти
рефлексы относительно немногими безусловными, т. е. с рождения действующими,
внешними агентами. Отсюда ограниченная ориентировка в окружающей среде и
вместе с тем слабое приспособление. Вторая инстанция — большие полушария, но
без лобных долей. Тут возникает при помощи условной связи, ассоциации, новый
принцип деятельности: сигнализация немногих безусловных внешних агентов
бесчисленной массой других агентов, постоянно вместе с тем анализируемых и
синтезируемых, дающих возможность очень большой ориентировки в той же среде и
тем уже гораздо большего приспособления».
В своих
трудах Павлов говорит и о третьей инстанции — о специфически человеческой
сигнализационной системе.
Своими
« ..исследованиями Павлов, — отмечает Э.А. Асратян, — не только обогатил
физиологию центральной нервной системы ценнейшими фактами относительно
специфических особенностей открытого им качественно нового и высшего вида
рефлекса — условного рефлекса, но и твердо установил фундаментальное для
этого важного раздела физиологии положение о том, что выработка разнородных и
разносте-пенных условных рефлексов — одна из существенных функций коры
больших полушарий мозга, что эти рефлексы как элементарные психические акты не
только лежат в основе простых и сложных поведенческих актов, но и составляют
основной фонд высшей нервной, или психической деятельности высших животных и
человека». Как писал Павлов: «Таким образом, с фактом условного рефлекса
отдается в руки физиолога огромная часть высшей нервной деятельности, а может
быть, и вся».
|
