Лекции о работе больших полушарий головного мозга

Павлов Иван Петрович

«Посторонние раздражители, повторяемые без дальнейших последствий для животного, также и сами по себе одни ведут к развитию в коре тормозного состояния»

Решение многих других вопросов относительно условных рефлексов, например вопрос о подлинном, беспрепятственном течении при них раздражительного процесса с самого его начала и т. п., также более или менее затрудняется вмешательством запаздывания. В этом отношении много помогает делу характер нервной системы разных животных. У иных из них, как это было указано выше, запаздывание развивается с трудом, и тогда раздражительный процесс или совсем не нарушается, или очень мало. Но и в руках экспериментатора есть некоторое средство ослаблять влияние запаздывания, ограничиваясь возможно коротким оставлением безусловного раздражителя от начала условного, если величина условного рефлекса вообще велика, т. е. если и за короткий срок она достаточна для сравнения при различных вариациях опыта. Но, с другой стороны, есть случаи, когда предварительный тормозной процесс представляет некоторую выгоду, дает возможность для решения некоторых вопросов, как с этим мы встретимся в следующей лекции. Таким образом, приходится приспособляться, соответственно пользоваться имеющимися отношениями.

Познакомившись

в последних трех лекциях с основным фактическим материалом относительно внутреннего торможения условных рефлексов, нетрудно усмотреть его огромную биологическую ценность. Этим торможением постоянно корригируется и совершенствуется сигнализационная деятельность больших полушарий. Если в данное время сигнальный, условный раздражитель повторно не сопровождается его, так сказать, безусловно деловым раздражителем, он, как убыточный для организма, напрасно вызывающий трату энергии, на некоторое, как правило короткое, время лишается своего физиологического действия. Если условно действующий агент, постоянно встречаясь с посторонним агентом, при условии этой встречи не сопровождается безусловным раздражителем, он также теряет свое условное значение, но только в этой комбинации, являясь в таком случае как бы другим агентом. Наконец, если условный агент всегда только в определенный момент после своего возникновения совпадает с действием безусловного раздражителя, то он при более или менее отдаленно предшествующих этому раздражителю моментах делается недействительным, проявляясь все в большей и большей степени по мере приближения к моменту присоединения безусловного раздражителя. Таким образом, постоянно обнаруживается высшее приспособление организма к окружающим условиям, или, иначе говоря, более тонкое и точное уравновешивание организма с внешней средой.

Как ясно из всего сообщенного в последних трех лекциях, мы при угасании, условном торможении и запаздывании имеем перед собой образование условных тормозных рефлексов. Но эти же рефлексы могут быть получены еще и при совсем иной процедуре. Если с условными тормозными раздражителями одновременно на короткие сроки, но повторно, применять индифферентные агенты, то эти последние приобретают также тормозную функцию, т. е. и сами по себе вызывают в коре процесс торможения. Этот предмет специально разработан Ю. В. Фольбортом. Прежде всего он делал посторонние агенты индифферентными, повторяя их перед животным до тех пор, пока они не переставали тормозить положительные условные рефлексы и растормаживать тормозные. Затем он присоединял их повторно на короткие сроки то к угашенным условным рефлексам, то к тормозным комбинациям. И после этого испытывал их действие, комбинируя их с положительными условными раздражителями, причем и обнаруживал теперь их роль как условных тормозов. Так как эти испытания естественно приходилось ради точности результата повторять не один раз, то Фольборт один раз сопровождал пробную комбинацию безусловным рефлексом, в другой – нет, делая это строго поочередно, чтобы при этих повторных испытаниях комбинация не получила благодаря им постоянного, определенного, то положительного, то отрицательного характера. Но, конечно, бесспорнее и убедительнее была та форма опыта, когда он при испытаниях всегда сопровождал пробную комбинацию безусловным рефлексом, а торможение, несмотря на это, при повторении опыта все же резко выступало.

Вот эти опыты. На собаке применялся натуральный условный пищевой рефлекс. Когда он угашался до нуля, к нему повторно присоединялись сделанные раньше индифферентными удары метронома, а затем при продолжении этого приема изредка пробовалась комбинация ударов метронома с положительным пищевым рефлексом, причем она всякий раз подкреплялась безусловным рефлексом, едой.

Опыт 5.IX.1911 после 10 совпадений ударов метронома с угашенным условным рефлексом.

Опыт 1.XII.1911 после 19 совпадений ударов метронома с угашенным условным рефлексом.

Опыт 18.XII.1911 после 26 совпадений ударов метронома с угашенным условным рефлексом.

Совершенно очевидно, что ранее индифферентные удары метронома после совместных применений с угашенным условным раздражителем стали тормозящим агентом. Эти новые, иначе полученные условные тормозные раздражители оказались по своим свойствам вполне сходными с теми, которые мы изучили при угасании, условном торможении и запаздывании.

Новый условный тормоз, полученный с одним угашенным рефлексом, действует тормозящим образом и на другие условные рефлексы.

Опыт 15.III.1911. Другая собака. Удары метронома совпадали с угашенным условным натуральным пищевым рефлексом, а затем применялись вместе с запахом камфоры, искусственным условным пищевым раздражителем.

Новый условный тормоз обнаруживает свое действие не только при одновременном применении с положительными условными раздражителями, но и последовательно.

При его повторениях он также суммируется, и, наконец, его действие может растормаживаться.

Итак, оказывается: если индифферентные раздражения попадают в кору полушарий, когда там господствует тормозной процесс, то они хронически получают тормозную функцию, т. е., когда ими потом действуют на деятельные пункты коры, они производят в них тормозной процесс.

Однако не следует упускать из виду и то, что, как увидим это потом, посторонние раздражители, повторяемые без дальнейших последствий для животного, также и сами по себе одни ведут к развитию в коре

тормозного состояния. Следовательно, при только что сообщенных опытах должно быть специально проконтролировано, насколько главное участие в образовании новых условных тормозов принимают именно условные тормозные рефлексы, с которыми повторно сочетаются посторонние раздражители.

Лекция седьмая

Анализаторная и синтезирующая работа больших полушарий: а) первоначальный обобщенный характер условных раздражителей; б) дифференцировочное торможение

Мм. гг.! Условно-рефлекторные агенты, беспрерывно сигнализируя непосредственно благоприятствующие и разрушающие влияния окружающей среды на организм, представляют собой, в соответствии с бесконечным разнообразием и колебаниями этой среды, как мельчайшие ее элементы, так и то большие, то меньшие комплексы из них. А это делается возможным только благодаря тому, что нервная система обладает как механизмами, выделяющими для организма из сложности среды отдельные ее элементы, – анализаторными механизмами, так и механизмами, соединяющими, сливающими эти элементы для организма в те или другие комплексы, – механизмами синтезирующими. Следовательно, при изучении высшей нервной деятельности, деятельности коры больших полушарий, мы должны встретиться с явлениями как нервного анализа, так и нервного синтеза, к чему мы теперь и приступаем.

Нервная система есть всегда больший или меньший комплекс анализаторных приборов, анализаторов. Оптический отдел выделяет для организма световые колебания, акустический – воздушные и т. д. В свою очередь каждый из этих отделов дробит соответствующую часть внешнего мира на длиннейший ряд отдельных элементов. К каждому данному анализатору должны быть отнесены как периферические приборы всевозможных афферентных нервов (трансформаторы, из которых каждый превращает в нервный процесс только определенную энергию), так и сами нервы и клеточные мозговые концы. Понятно отсюда, в анализаторной работе участвуют как те, так и другие. Более низкие степени анализа свойственны, конечно, и низшим отделам нервной системы (как и малодифференцированному веществу животных без нервной системы), так как и организм, лишенный головного мозга, отвечает очень различно на различные по месту, интенсивности и качеству раздражения его внешней поверхности. Но высший тончайший анализ, на который способно данное животное, достигается только при помощи больших полушарий. Ясно, что усложнение связи животного организма с окружающим миром, все более разнообразное и более точное приспособление к внешним обстоятельствам, более совершенное уравновешивание организмов внешней среды идет параллельно и неразрывно с этой все прогрессирующей анализаторной деятельностью нервной системы. В современной физиологии изучение анализаторной деятельности составляет очень важный отдел так называемой физиологии органов чувств. Этот отдел представляет огромный интерес и является в высшей степени содержательным, отчасти, может быть, потому, что имел привилегию привлекать на себя внимание величайших физиологов, с гениальным Гельмгольцем во главе. В этом отделе заложены прочные основы учения о деятельности как периферических конструкций анализаторов, так и их мозговых концов, указаны многие пределы анализаторной работы (у человека), разъяснены некоторые сложные случаи этой работы и установлены многие частные правила, относящиеся к ней. Но весь этот огромный материал, субъективный в преобладающей его части, построен на наших ощущениях, этих наипростейших субъективных сигналах объективных отношений организма к внешнему миру. И это составляет значительный недостаток этого отдела. Из него таким образом исключено все то, что должно дать физиологии изучение разнообразия и развития анализаторной деятельности в животном царстве; вследствие этого же натуралист лишен неисчерпаемой возможности экспериментирования, которая представляется ему опытами над животными. Условные рефлексы все изучение важнейшей функции нервной системы, функции анализа, отдают в руки чистой физиологии, строго объективного, естественно-научного исследования. С помощью них удобно и точно определяются объем и предел анализаторной деятельности разных животных и выясняются законы этой деятельности. Пусть сейчас физиология анализаторов у животных еще очень скудна, но ее содержание все растет и будет расти все стремительнее, расширяя и углубляя наше знание о связи животного организма с окружающим миром.

«Нервная система есть всегда больший или меньший комплекс анализаторных приборов, анализаторов»

Как можно объективно, по видимым реакциям, изучать у животных работу анализаторов? Как уже мной кратко указывалось раньше, всякое колебание окружающей животное среды влечет за собой если не специальные – врожденные или приобретенные реакции, – то вообще ориентировочную реакцию, исследовательский рефлекс. Он, этот рефлекс, прежде всего и может служить для констатирования того, в какой степени нервная система данного животного может отличить одно от другого. Если, положим, в обычной среде между прочим имеется определенный звук – тон, то хотя бы и небольшое изменение его высоты должно вызвать и вызывает на себя ориентировочную реакцию, т. е. определенную постановку животным в отношении звука ушного аппарата. То же самое относится и ко всяческим другим раздражениям, простым или сложным, при малейших их изменениях. Но это, конечно, только в том случае, если анализаторный аппарат, по тонкости его конструкции, в состоянии отметить происшедшую разницу. В таком случае исследовательский рефлекс может служить для исследования или сам по себе, или, вследствие влияния его на условные рефлексы как чувствительнейшие реакции организма, в виде то тормозящего, то растормаживающего агента. Однако, как постоянный прием для изучения анализаторной деятельности нервной системы, исследовательский рефлекс, несмотря на его часто большую чувствительность, представляет и много неудобств. Из них главнейшее то, что он при некоторых слабых раздражениях очень летуч, не может быть повторяемым, чем существенно и подрывается возможность точного исследования с его помощью. Наоборот, условный рефлекс сам по себе является объектом, в высшей степени соответствующим цели данного изучения. Из строго определенного внешнего агента мы делаем обыкновенной процедурой специальный условный раздражитель и повторениями постоянно утверждаем его в этой роли, а ближайший к нему по интенсивности, месту или качеству агент, при известных условиях, может оставаться постоянно без этой специальной реакции и таким образом легко и точно отличается от него.