Материалистическое понимание ощущений как отражения объективной реальности

С точки зрения последовательного материализма, ощущение представляет собой субъек­тивный образ объективного мира — движущейся материи, свойства которой и отража­ются в нашем сознании благодаря информации, доставляемой органами чувств. «...Ощу­щение,— писал В. И. Ленин,— есть действительно непосредственная связь сознания с внешним миром, есть превращение энергии внешнего раздражения в факт сознания» \ «Наши ощущения отражают объективную реальность, т.е. то, что существует неза­висимо от человечества и от человеческих ощущений» ^[4] Ощущения не являются какими-то абстрактными символами или знаками. Они отражают объективные свойства вещей, дают более или менее точные их снимки, изображения. В. И. Ленин отмечал: «Бесспорно, что изображение никогда не может всецело сравняться с моделью, но одно дело изобра­жение, другое дело символ, условный знак. Изображение необходимо и неизбежно пред­полагает объективную реальность того, что „отображается". „Условный знак", символ, иероглиф суть понятия, вносящие совершенно ненужный элемент агностицизма» ^[5]. Вся история науки и вся человеческая практика опровергают агностицизм, т. е. отрицание возможности познания окружающего мира, и подтверждают его познаваемость. Практика как критерий достоверности ощущений и восприятий. Человек познает мир, получая информацию о нем посредством рецепторов, перерабатывая ее всей сово­купностью анализаторных аппаратов, главным образом корой большого мозга, и прове­ряя правильность полученной информации своей деятельностью, практикой. Контроль

практикой (у человека — общественной практикой) обеспечивает достоверность ощу­щений и восприятий.

Большое значение для обеспечения достоверности ощущений и восприятий имеет сопоставление показаний одних анализаторов с показаниями других. Например, восприя­тие величины предметов, расстояния до них, их движения или покоя достигается благо­даря одновременному поступлению в мозг сигналов от органов зрения, осязания и про- приорецепторов. Ребенок с малых лет связывает в единое целое получаемую им разнооб­разную информацию, проверяя правильность ее своей деятельностью. Таким образом формируется твердая уверенность в правильности восприятия окружающего мира.

Роль практики в оценке информации, доставляемой органами чувств, может быть иллюстри­рована тем, что хотя оптическая система глаза дает изображение на сетчатке перевернутым, мы воспринимаем его в прямом, правильном виде. Представление о «верхе» и «низе» является резуль­татом сопоставления доставляемой глазом информации с той, которую дают другие рецепторы, воспринимающие действие силы тяжести, положение тела в пространстве и пр.

Страттон 8 дней носил очки, которые делали изображение внешних предметов перевернутым, т. е. изображение на сетчатке оказывалось прямым. Сначала экспериментатор путал «верх» и «низ», но затем вследствие новой практики у него постепенно вырабатывалось правильное восприятие и находящиеся внизу или вверху предметы вновь стали восприниматься верно, хотя изображение их на сетчатке было прямым. Ощущение перевернутого мира появилось вновь на некоторое время после того, как он снял очки.

Взаимодействие сигналов, приходящих в мозг по всем афферентным путям, обеспе­чивает точное восприятие окружающего мира, комплексное суммарное представление о нем. При этом в высших отделах центральной нервной системы — в коре большого мозга афферентные сигналы взаимодействуют не только с приходящими сюда в настоя­щий момент другими афферентными сигналами, но и со следами, оставленными в центральной нервной системе раздражителями, которые действовали на организм прежде. Это взаимодействие обеспечивает оценку явлений, протекающих не только в пространстве, но и во времени. Достижения человечества в познании и преобразовании природы и общества, успехи науки и техники служат лучшим подтверждением правиль­ности, точности, соответствия объективной реальности той информации, которую человек получает и анализирует посредством органов чувств и коры большого мозга.

МЕХАНИЗМЫ ЦЕЛЕНАПРАВЛЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

Узловым механизмом высшей нервной деятельности является условный рефлекс. Однако поведение человека отнюдь не сводится к сумме или комплексу отражательных рефлекторных реакций. Оно представляет собой не просто рефлекторное приспособление к изменяющимся условиям среды с целью сохранения гомеостаза, а активное преобразо­вание среды. Эта деятельность нередко вызывает нарушения гомеостаза и требует напря­жения многих вегетативных регуляторных механизмов для восстановления этих нарушений.

Деятельность человека связана с четким представлением о задаче, цели и ожи­даемом результате действия, который необходимо достигнуть.

«Паук совершает операции, напоминающие операции ткача, и пчела постройкой своих восковых ячеек посрамляет некоторых людей-архитекторов,— писал К- Маркс.— Но и самый плохой архитектор от наилучшей пчелы с самого начала отличается тем, что, прежде чем строить ячейку из воска, он уже построил ее в своей голове. В конце процесса труда получается результат, который уже в начале этого процесса имелся в представле­нии человека, т. е. идеально»

Цели, которыми руководствуется в своей деятельности человек, определяются его потребностями, как биологическими, так исоциальиыми. Существуют низ-

' Маркс К., Энгельс Ф. Соч. Изд. 2-е, т. 23, с. 189.

шие и высшие потребности, т. е. иерархия потребностей. Удовлетворение их — основное условие, обеспечивающее жизнь человека.

Нейрофизиологическая структура целенаправленной деятельности очень сложна. С самого начала развития науки о мозге физиологи старались представить себе структуру поведенческих реакций в виде какой-либо модели или схемы. Степень сложности таких моделей соответствовала уровню знаний определенной эпохи. Модель всегда строилась по образцу известных человеку в тот момент механизмов.

Декарт сформулировал принцип рефлекса, сыгравший важную роль для развития материалистического мировоззрения, на основе аналогии деятельности нервной системы и работ известных ему механических автоматов, запускаемых в ход нажатием на кнопку или рычаг. В такой конструкции имеет место постоянная связь, т. е. жесткое, однозначное взаимодействие ее элементов. И. П. Павловым был разработан весьма плодотворный, сыгравший огромную роль в развитии естествознания и философии принцип временной (условной) связи. Аналогия была взята из конструкции коммутатора телефонной стан­ции. По мере изучения интимных механизмов саморегуляции физиологических процессов, появились схемы «рефлекторного кольца* (Н. А. Бернштейн), в котором важная роль от­водится процессам обратной связи, открытой еще в 60-х годах XIX в. И. М. Сеченовым, а также Ционом и Людвигом.

Схема «функциональной системы*, предложенная П. К. Анохиным для объяснения механизмов саморегуляции физиологических процессов и структуры поведенческих реак­ций организма, является одной из наиболее распространенных (рис. 243). В соответствии с этой схемой любой целенаправленной деятельности предшествует принятие решения путем «афферентного синтеза», т. е. анализа и синтеза афферентной информации, имею­щей четыре источника и неодинаковое значение: биологическую мотивацию (инстинктив­ные потребности: пищевые, половые, оборонительные и т. п.), обстановочную афферен- тацию (условия окружающей среды), пусковую афферентацию (непосредственный стимул реакции) и память (информация, возникающая в результате жизненного опыта).

Обратная афферентация

Память

Обстановочные афферентациич

Пусковой стимул

Обстановочные афферентации

Доминирующая мотивация Афферентный

Эфферентные возбуждения

Рис. 243. Схема функциональной системы (по П. К- Анохину).

	\
—J_ 9

Афферентный синтез заканчивается формированием программы действия, которая по П. К. Анохину, состоит из двух принципиально различных элементов: 1) эфферентной программы действия (ЭПД), т.е. определенной последовательности набора нервных команд, поступающих на исполнительные приборы — эффекторы (скелетные мышцы, железы, внутренние органы), и 2) акцептора результата действия (АРД), т. е. нейронной модели предполагаемого результата, к которому должно привести данное действие.

Осуществление программы действия приводит к результату, который оценивается организмом с помощью обратной афферентации (OA), т. е. обратной связи. Это звено замыкает сложную разомкнутую рефлекторную дугу в кольцо. Информация о реально полученном результате сравнивается с прогнозом, закодированным в АРД. В случае, если полученный результат соответствует ожидаемому, данная «функциональная систе- ма> прекращает свое существование, так как это значит, что цель стоявшая перед орга­низмом, достигнута. Таким образом, «функциональная система» представляет собой временное объединение различных элементов нервной системы — от рецепторов до ис­полнительных приборов, возникшее для выполнения конкретной задачи.

Такая формулировка развивает сформулированную в 20-х годах нашего века концепцию А. А. Ухтомского о доминанте. По А. А. Ухтомскому, доминанта представляет собой временное объединение («созвездие или констелляцик») нервных центров (и дру­гих структур организма) для достижения вставшей перед организмом цели. Это объеди­нение распадается и доминанта прекращает свое существование в тот момент, когда указанная цель достигнута (задача решена).

Таким образом, поведение строится не по типу стимул — реакция, а по принципу непрерывного кольцевого взаимодействия организма и среды. Любая деятельность начинается с создания плана и программы данной поведенческой реакции и нейронной модели ее будущего результата. При этом рефлекторная дуга не упраздняется, она органически вписывается в кольцо, представляя собой его часть.

Подобные структуры поведенческих реакций организма основаны на описываемых кибернетикой принципах управления, общих для живого организма и для машины. Аналогом данной нейрофизиологической структуры поведенческих реакций является не механический автомат и не телефонный коммутатор, а электронно-вычислительная маши на, осуществляющая управление работой других машин или производственным процес сом по определенной программе.

«Кольцевые» модели являются шагом вперед в понимании механизма поведенческих реакций и структуры поведения представляя собой современный уровень развития реф­лекторной теории. Однако любые схемы — это лишь определенная ступень на пути к познанию истинных механизмов работы мозга. Сами эти механизмы в действительности гораздо сложнее.

Побуждение к действию для достижения полезного результата не заложено в мозге человека, не дано ему «свыше» и не является только «биологической мотивацией», нап­равленной на выживание лишь данного организма и поддержания собственного гомеостаза.

Активное поведение человека нередко направлено на высокие цели, ради достижения которых он не только нарушает «уравновешивание со средой», ломает гомеостаз, но иног­да и жертвует жизнью.

Человек — продукт не только биологической эволюции, но и социальной среды. Деятельность человеческого мозга детерминирована всем прошлым опытом человечества (условиями социальной жизни). Схемы, в основе которых лежит лишь принцип сохране­ния гомеостаза посредством отрицательных обратных связей, недостаточны для того, чтобы объяснить механизмы поведения. Они по своей сущности статичны. В них от­сутствует внутренний механизм развития.

Взаимодействие в коре большого мозга процессов возбуждения и торможения, формирование типов высшей нервной деятельности, механизмы возникновения стениче- ских и астенических отрицательных эмоций, взаимодействие сознания и подсознания, творческое озарение, т. е. способность принимать мгновенно правильные решения, догад­ка и многие другие явления высшей нервной деятельности человека также пока не могут быть объяснены существующими в настоящее время кибернетическими моделями по­веденческих реакций. Творческая деятельность человеческого мозга не прекращается и в период сна и т. д. Все эти и другие важные проблемы еще ждут своего решения.

Отрасли физиологии, занимающиеся изучением механизмов деятельности челове­ческого мозга, сегодня являются наиболее быстро развивающимися разделами науки, имеющими крупные достижения. Однако полное раскрытие механизмов деятельности мозга принадлежит будущему. Оно принесет человеку чрезвычайное могущество — власть над самим собой.

Рассмотрим более подробно некоторые состояния и формы проявления высшей нерв­ной деятельности человека, представляющие наибольший интерес для врача.

ФИЗИОЛОГИЯ СНА

Сон представляет собой состояние, абсолютно необходимое для организма высших животных. Треть жизни человека проходит в состоянии периодически наступающего сна.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ВО ВРЕМЯ СНА

Наиболее постоянными и существенными проявлениями сна являются понижение активности нервной системы, в частности коры большого мозга, выключение сознания, понижение мышечного тонуса и всех видов чувствительности.

Рефлекторные функции во время сна снижены, условные рефлексы заторможены, безусловные значительно ослаблены. Порог раздражения этих рефлексов возрастает, а латентный период удлиняется. Чтобы, вызвать у спящего ту или иную реакцию, требует­ся применить гораздо большую силу раздражения, чем в период бодрствования. В карти­не сна сенсомоторньге изменения являются доминирующими по сравнению с изменениями вегетативных функций, хотя дыхание становится значительно реже, ровнее, обмен ве­ществ и температура тела, частота сердечных сокращений, артериальное давление и диурез снижаются.

Переход ко сну, как правило, сопровождается замедлением ритмов электроэнцефа­лограммы, появлением в ней высокоамплитудных медленных колебаний 6- и 6-волн взамен быстрого (3-ритма и десинхронизации, свойственных состоянию бодрствования.

В последнее время описаны периоды глубокого сна, так называемый пара­доксальный, или «быстрый» сон, при котором медленные ритмы на электроэнцефалограм­ме сменяются низкоамплитудными, высокочастотными колебаниями, напоминающими те, которые наблюдаются во время бодрствования.

У взрослого человека эти периоды «парадоксального» сна составляют примерно до 20—25% от общей продолжительности сна. Остальной период (75—80%) общей продолжительности сна, характеризующийся описанными выше признаками торможения основных функций организма, назван «ортодоксальным» или «медленным» сном. В пери­од «быстрого» сна отмечаются движения глазных яблок, сокращение мимических мышц, учащение дыхания и пульса, повышение артериального давления. Если человека в это время разбудить, то он сообщает, что видел сновидение. Следовательно, появление высокочастотных колебаний на электроэнцефалограмме во время сна является электро­физиологическим выражением сновидений.

Судя по изменениям электроэнцефалограммы, можно заключить, что у большинства людей сновидения возникают периодически с промежутками длительностью 80—90 мин.

Существует несколько видов сна: 1) периодический ежесуточный сон; 2) периоди­ческий Сезонный сон (зимняя или летняя спячка животных); 3) наркотический сон, вызываемый различными химическими или физическими агентами; 4) гипнотический сон; 5) патологический сон. Первые два вида являются разновидностями физиологи­ческого сна, последние три вида — следствие особых нефизиологических воздействий на организм.

Большой интерес представляет гипнотический сон, который может быть вызван гипнотизи­рующим снотворным действием обстановки и воздействиями гипнотизера, внушающего потребность в сне. При этом сне возможно выключение корковой деятельности, определяющей производимые акты при сохранении частичного контакта с окружающей средой и сеисомоторной активностью.

Периодический ежесуточный сон. У взрослого человека наблюдается монофазный (один раз в сутки) или в более редких случаях дифазный (дважды в сутки) тип сна, у ребенка — полифазный тип сна.

Общая продолжительность суточного сна новорожденного достигает 21ч; ребенок в возрасте от 6 мес до 1 года спит около 14 ч в сутки, в возрасте 4 лет — 12 ч, 10 лет — 10 ч. Взрослые спят в среднем 7—8 ч в сутки.

При длительном полном лишении сна в течение 3—5 сут появляется непреодолимая потребность в сне, наблюдается снижение скорости психических реакций, резкая утомля­емость при интеллектуальной деятельности. Субъективные ощущения при 40—80-часо- вом насильственном лишении сна могут быть очень неприятными и тяжкими.

Наблюдения над реакциями, возникающими в ответ на различные раздражения, показали, что некоторые виды корковой деятельности могут сохраняться во время нормального периодического сна.

К раздражениям, по отношению к которым реактивность сохранена и которые быстро вызывают пробуждение, принадлежат сигналы, представляющие высокую биологи­ческую или социальную значимость для данного индивидуума. Так, например, мать про­буждается при слабом плаче ребенка, но не реагирует на другие более сильные звуки; дежурный просыпается при телефонном звонке, военный мгновенно вскакивает при зву­ках тревоги и т. д.

МЕХАНИЗМЫ СНА

Анализ ряда фактов привел И. П. Павлова к выводу о том, что сон и условное торможение по своей природе являются единым процессом. Различие между ними состоит лишь в том, что условное торможение во время бодрствования охватывает лишь отдель­ные группы нейронов, в то время как в процессе развития сна торможение широко иррадиирует по коре полушарий большого мозга, распространяясь а на лежащие ниже отделы головного мозга.

Сон, развивающийся у человека и животных под влиянием тормозных условных раздражителей, И. П. Павлов называл активным, противопоставляя ему пассивный сон, возникающий в случаях прекращения или резкого ограничения притока афферентных сигналов к коре полушарий большого мозга.

Важное значение афферентной сигнализации в поддержании состояния бодрствова­ния было показано еще И. М. Сеченовым, который приводит известные из клинической практики случаи наступления длительного сна у больных, страдающих распространен­ными нарушениями органов чувств.

В клинике наблюдали больного, у которого из всех органов чувств сохранились функции только одного глаза и одного уха. Пока глаз мог видеть, а ухо слышать, человек бодрствовал, но как только врачи закрывали у больного эти единственные пути общения с внешним миром, пациент тотчас засыпал. У больной, находившейся под наблюдением в клинике С. П. Боткина, из всех органов чувств функционировали только рецепторы осязании и мышечного чувства одной из рук. Большую часть суток эта больная спала и просыпалась только тогда, если дотрагивались до ее руки.

В дальнейшем было показано, что сон возникает и у животных при оперативном разрушении периферических отделов трех основных анализаторов: зрительного, слухового и обонятельного. А. Д. Сперанский и В. С. Галкин перерезали у собаки зрительные и обонятельные нервы и разрушили обе улитки внутреннего уха. После такой операции собака впадала в сонное состояние, которое продолжалось свыше 23 ч в сутки. Она просыпалась лишь на короткое время от голода или при переполнении прямой кишки и мочевого пузыря.

Все эти факты получили-новое объяснение после того, как было установлено функциональное значение ретикулярной формации и выяснено взаимодействие между ней и корой полушарий большого мозга.

Афферентные сигналы, идущие через ретикулярную формацию среднего мозга и неспецифические ядра таламуса в кору большого мозга оказывают на нее активи­рующее влияние и поддерживают деятельное, бодрствующее, состояние. Устранение этих влияний (при поражении нескольких рецепторных систем либо в результате разру­шения ретикулярной формации или выключения ее функций при действии некоторых наркотических средств, например барбитуратов) приводит к наступлению глубокого сна. В свою очередь ретикулярная формация ствола мозга находится под непрерывным тони­зирующим влиянием коры полушарий большого мозга.

Существование двусторонней связи между корой большого мозга и ретикулярной формацией играет важную роль в механизме возникновения сна. Действительно, разви­тие торможения в участках коры снижает тонус ретикулярной формации, а это ослаб­ляет ее восходящие активирующие влияния, что влечет за собой снижение активности всей коры большого мозга. Таким образом, торможение, первоначально возникшее в ограниченной области коры, может вызвать торможение нейронов всей коры полушарий большого мозга.

В.возникновении сна важную роль играют так называемые гипногенные, т. е. вызы­вающие сон, структуры ствола мозга.

В стволе мозга установлено существование двух взаимно антагонистических систем, определяющих состояние бодрствования или сна. Поддержание состояния бодрствова­ния связано с активностью ростральных отделов ретикулярной формации мозгового ствола, вызывающих десинхронизацию электрических колебаний в мозге. Возникновение сна определяется возбуждением структур, расположенных в определенных областях таламуса, гипоталамуса и каудальных отделах ретикулярной формации, которые назва­ны гипногенными.

Длительное время считали, что сон — это покой, выключение деятельности, необхо­димое для восстановления работоспособности организма. Действительно, например, для скелетных мышц нормальный сон создает состояние покоя. В отношении работы мозга сон — это не просто покой и торможение.

В последние годы установлено, что во время сна корковые нейроны моторной, зри­тельной и других областей все время находятся в состоянии ритмической активности, частота которой в среднем оказывается не меньшей, а в ряде случаев даже большей, чем во время бодрствования.

Таким образом, во время сна не было обнаружено глобального торможения корковой активности. Изменяется лишь ее характер: непрерывные разряды нейронов, характерные для бодрствования, сменяются короткими групповыми разрядами, разделенными друг от друга длительными промежутками отсутствия активности. В период «медленного сна такие групповые разряды синхронизированы и это находит свое отражение в медленных волнах на электроэнцефалограмме.

Во время «быстрого» сна длительность и частота групповых разрядов значительно увеличиваются; они не синхронизированы и на электроэнцефалограмме отмечаются более частые волны. По-видимому, корковое торможение во время сна следует понимать не как отсутствие активности, а как переход этой активности на новый режим. Полагают, что непреодолимая потребность в сне связана с тем, что именно при таком режиме работы клетки мозга оказываются как бы отключенными от периферических раздражений, благо­даря чему становится возможной переработка информации, которая поступила в мозг в период бодрствования. Этот процесс, очевидно, происходит в период «быстрого», или «парадоксального» сна, который по внешним проявлениям — более глубокий, чем «мед­ленный» сон (в период «быстрого» сна труднее разбудить спящего). Вместе с тем, судя по характеру биоэлектрической активности мозга, в период «быстрого» сна активная деятельность клеток мозга сохраняется (на фоне максимального отключения от влияний окружающей среды). Полагают, что такая интенсивная, но «внутренняя» работа мозга необходима для классификации и упорядочения поступившей во время бодрствования информации. При этом новая информация сопоставляется с прошлыми (хранящимися в памяти) впечатлениями и находит свое место в системе существующих у организма представлений об окружающем мире. Новая информация не просто пассивно нанизы­вается, подобно бусинкам, на хронологическую нить памяти. Она требует осмысливания, доработки, а иногда и коренной переработки существующих представлений. Для этого необходима напряженная творческая работа мозга, которая как полагают, вероятно, осуществляется во время «парадоксального, а по некоторым данным и в другие фазы сна. В такой переработанной и упорядоченной форме в виде органического сочетания со связями, образованными прошлым опытом, осуществляется фиксация и хранение новой информации в долговременной памяти мозга. Искусственное лишение человека «парадоксальной» сна приводит к расстройствам памяти и может вызывать психи­ческие заболевания.