IV. Высшая нервная деятельность

16. Условные рефлексы и их образование

Павловский метод изучения высшей нервной деятельности. Издавна возникло представление о том, что чувства, мысли и желания связаны с существованием непознаваемой дури. Считалось, что душа представляет собой нечто нематериальное и не подчиняется законам природы, а потому психическая, т. е. душевная, деятельность недоступна изучению.

Впервые сделал смелую попытку дать физиологическое объяснение психической деятельности человека один из крупнейших русских ученых И. М. Сеченов.

Однако заслуга создания настоящей физиологии головного моз-' га всецело принадлежит другому великому русскому ученому — И. П. Павлову. Простые, общеизвестные факты натолкнули его на правильный, экспериментальный метод изучения высшей нервной деятельности. Изучая работу слюнных желез на собаках с выведенным наружу протоком одной из слюнных желез, он обратил внимание, что слюна отделяется не только при попадании пищи в полость рта, но и в том случае, когда действуют раздражители, которые служат сигналами пищи, например: ее вид, шаги или голос человека, обычно кормящего собаку, и т. п. Подобные сигналы начинают вызывать отделение слюны лишь в том случае, если они неоднократно предшествовали кормлению животного. Если, следовательно, собака каждый раз получает пищу вслед за звуком трубы, то этот звук перестает быть безразличным раздражителем: он становится сигналом пищи, т. е. раздражителем, вызывающим пищевой рефлекс, в частности рефлекторное отделение слюны.

Такие новые рефлексы, образующиеся в течение жизни при определенных условиях, Павлов назвал условными, в отличие от обычных врожденных рефлексов, которые он стал называть безусловными.

- 57 Усмотрев в образовании условных рефлексов результат физиологической работы высшего отдела мозга — коры больших полушарий, Павлов разработал метод объективного, экспериментального изучения высшей нервной деятельности. Удобным объектом для исследования условных рефлексов оказались слюнные железы. Во-первых, выведение наружу протока слюнной железы позволяет наблюдать за характером и интенсивностью слюноотделения и не нарушает нормальной деятельности организма: слюна продолжает поступать в рот по протокам других слюнных желез. Во-вторых, работа слюнных желез неизменна при постоянстве окружающих условий, но леГко изменяется под влиянием внешних воздействий. Все это дало возможность именно на реакциях слюнной железы установить важнейшие закономерности высшей нервной деятельности.

Отсюда, однако, нельзя делать вывод, что метод условных рефлексов непременно связан с изучением слюноотделительных реакций. Работы Павлова, и особенно его многочисленных учеников и последователей с убедительностью показали, что условные рефлексы могут быть выработаны на основе любой безусловно рефлекторной реакции.

Многие исследователи применяли оборонительный двигательный рефлекс, например отдергивание лапы в ответ -на болевое раздражение. С неизменным положительным результатом были испробованы и другие безусловные рефлексы, как, например, сосудистые (сужение и расширение сосудов в ответ на температурные раздражения), мочевыделительные и проч.

< 32, (рис. полушарий больших коры центре зрительном в возбуждения очаг вызывает лампочки электрической света включение Так, рецепторах. других любых возникающие импульсы, также доходят участков соответствующих До I). возникает где полушарий, до и импульсы Одновременно мозг. продолговатый через проходит рефлекса слюноотделительного дуга образом, Таким слюну. выделять начинают которые железам, слюнным к ответные идут волокнам центробежным по оттуда возбуждения; нем вызывая мозга, продолговатого центру слюноотделительному направляются нерву вкусовому Возникающие рецепторы. вкусовые раздражает пища рот, Попадая рефлекса. условного образования Механизм>

Чтобы выработать условный слюноотделительный рефлекс на свет лампочки, надо еначала включить ее, а затем подставить кормушку. Тогда в коре больших полушарий возникнут два очага возбуждения: один в зрительном, а другой в пищевом центре (рис. 41, III). Под пищевым центром подразумеваются все те участки коры больших полушарий, которые возбуждаются во время' еды под влиянием запаха, вкуса пищи, ее захватывания, жевания и прогла-тывания. При появлении в коре больших полушарий двух очагов возбуждения между ними возникает связь. Она становится тем прочнее, чем чаще одновременно возбуждаются оба участка коры, т. е. чем чаще зажигание лампочки подкрепляется действием безусловного раздражителя — пищи. Вскоре связь оказывается настолько прочной, что при действии одного лишь света лампочки возбуждение возникает и во втором очаге; это ведет к отделению слюны, хотя кормушка еще не подставлена.

Так образуется условный рефлекс. Его дуга проходит через кору больших полушарий (рис. 32, IV); сначала возникает очаг возбуждения под влиянием условного раздражителя (в нашем примере в зрительном центре); затем вследствие связи, установившейся между двумя пунктами коры, очаг появляется в тех пунктах, где он должен был бы возникнуть под влиянием безусловного раздражителя (в нашем примере в пищевом центре).

Такое представление об образовании условных рефлексов всего .лишь чрезвычайно упрощенная схема того, что происходит в действительности.

Условные раздражители. Условный рефлекс может быть образован на любое изменение внешней или внутренней среды организма, если оно вызвало возбуждение соответствующих рецепторов. Иными'словами, любой дейструющий на организм ряягтряжи-тель может стать условЧшм. Так/услрвныеррф"рун пДрозуоттд на4)ячгтичнне -фитрпьные слуховые, вкусовые, запаховые раздра- жители. адрш«)оновение к определенному участку кожи, наТвта ' певатущще.л болевое разпражение кожи и т. п. При этом условным раздражителем могут в одинаковой мере стать включение, выключение, усиление или ослабление действия раздражителя. Если, например,* неоднократно подставлять кормушку вслед за определенным изменением интенсивности освещения, то именно это изменение станет условным раздражителем.

Речь позволяет неизмеримо шире обобщать и глубже анализировать явления, происходящие как во внешнем мире, так и в нас самих. Анализ и синтез речевых сигналов и составляет специально человеческое, высшее мышление, приводящее к безграничной ориентировке в окружающем мире, к развитию науки и ее практического отображения — техники.

Функциональное единство коры больших полушарий. На одни и те же слуховые и зрительные рецепторы могут действовать как непосредственные, так и речевые раздражители. Воспринимающие клетки слухового органа приходят в состояние возбуждения под влиянием определенной серии звуковых тонов и шумов независимо от того, складываются они в слова или нет. Речь на непонятном иностранном языке будет таким же первосигнальным раздражением, как и другие непосредственные звуковые раздражители. Эта же речь после изучения иностранного языка приобретает второсигнальное значение, но действует не на какие-либо иные, а все на те же рецепторные клетки. Импульсы, возникающие в рецепторах под влиянием раздражителей обеих сигнальных систем, приходят в кору больших полушарий по одним и тем же проводящим путям и к одним и тем же воспринимающим клеткам коры. Однако дальнейшая судьба этих импульсов гораздо сложнее, чем у животных.

В процессе эволюции у человека с развитием членораздельной речи значительно увеличилась площадь, занимаемая корой больтих полушарий: возросло количество нервных клеток во всех основ* ных областях коры, появились новые участки коры, которые отсутствуют у животных. Это объясняется тем, что речевая деятельность основана на огромном количестве дополнительных условных связей. Они вовлекаются в любой корковый процесс, даже когда человек не говорит, не читает, не пишет и не слышит речи. Любой непосредственный раздражитель всегда в той или иной степени приводит в действие речевые условные связи. При новом, незнакомом раздражителе эти связи выявятся в речевой ориентировочной реакции: человек мысленно или словами задает вопрос «Что такое?» и старается найти ответ. Знакомый непосредственный раздражитель всегда имеет речевое обозначение, а потому он не может не привести в действие соответствующие речевые условные связи, что проявляется в тех мыслях или речевых реакциях, которые возникают в связи с действием этого раздражителя.

Высшую нервную деятельность человека нельзя рассматривать как состоящую из двух частей, одна из которых связана с первой, а другая — со второй сигнальной системой действительности. При всех условиях высшая нервная деятельность человека едина и притом двухсигнальна, т. е. определяется условными связями, выработанными под влиянием и при постоянном взаимодействии непосредственных и речевых сигналов. Само собой разумеется, степень вовлечения второсигнальной стороны корковой деятельности может быть очень различной.