Основные правила работы больших полушарий

На основании опытов д-ров Н.И. Красногорского и И.Н. Рожанского

Нервная деятельность вообще состоит из явлений раздражения и торможения. Это есть как бы две половины одной нервной деятельности. Может быть, не будет особенным проступком, если для пояснения позволю себе сказать, что это что-то вроде положительного и отрицательного электричества. Первое указание на существование задерживания в нервной системе исходит от братьев Веберов. Это касалось периферической нервной системы. Торможение как непременное явление в деятельности центральной нервной системы было указано в 1863 г., двадцать четыре года спустя после открытия периферического задерживания Веберами. Это было добыто русским умом, до сих пор в физиологии участия не принимавшим, именно И.М. Сеченовым. И.М. начал это участие блистательно, открытием центров задерживания рефлекторной деятельности. С того времени это центральное задерживание привлекло к себе очень большое внимание и привлекает его, чем дальше, тем больше. Это задерживание показано было на массе случаев нервной деятельности, и надо теперь сказать, что в нервной деятельности совершенно такое же право, значение и частоту имеет как процесс раздражения, так и процесс торможения. Мой сегодняшний доклад будет относиться именно к торможению, как оно проявляется в таком высшем отделе, как большие полушария. Деятельность больших полушарий, как это, вероятно, большинству из присутствующих известно, мы изучаем в настоящее время объективным путем, т. е. совершенно не пользуясь при анализе изучаемых явлений психологическими понятиями, а исключительно только сопоставляя, внешние факты, т. е. явления внешнего мира и ответную реакцию животного. У нас такой ответной реакцией всегда служит реакция слюнной железы, т. е. истечение слюны в большем или меньшем количестве. Центральным основным понятием этого объективного изучения деятельности нервной системы является понятие условного рефлекса. В то время, когда обыкновенный рефлекс представляет собой постоянную связь внешних явлений с какой-нибудь органической деятельностью, наш условный рефлекс представляет временную связь внешних явлений с этой деятельностью, в нашем случае с деятельностью слюнной железы. Эта временная связь, мало того, что она происходит на наших глазах, вместе с тем находится в постоянном колебании, как очень чувствительная реакция, то усиливается, то ослабляется, то временно совсем исчезает, так что исчезание нервной деятельности по объективному методу сводится на изучение всех тех условий, которые влияют на этот условный рефлекс. Условный рефлекс образуется при помощи приема, состоящего в том, что новое облюбованное и совершенно индифферентное для животного явление внешнего мира многократно заставляет совпадать по времени с постоянным рефлексом. В нашем случае условный слюнной рефлекс образуется посредством совпадения действия этих индифферентных явлений с едой животного или с введением животному в рот каких-нибудь раздражающих веществ. Пока с этими данными относительно условного рефлекса я и пойду дальше; впоследствии я прибавлю еще некоторые другие факты из физиологии условных рефлексов.

Итак, сегодня будем характеризовать задерживание, как оно обнаруживается в деятельности больших полушарий. Что касается до отношений раздражения в больших полушариях, то я их уже описал в предшествующем докладе. Самая существенная черта этой части нервной деятельности заключается в следующем: раздражение, раз оно возникает в больших полушариях, непременно расплывается, иррадиирует по большим полушариям. Это надо назвать первым законом раздражения. На это мы имеем массу фактов. Если вы, положим, образуете условный раздражитель слюнной железы из ударов метронома и после того пробуете другие звуки, то и другие звуки сначала также гонят слюну. Следовательно, раздражение из определенной клетки расплывается по всему слуховому отделу в больших полушариях, и поэтому всякие другие звуковые раздражения тоже гонят слюну. Если вы делаете из тона в 1000 колебаний условный раздражитель и затем пробуете другие тоны, далекие по числу колебаний, то и они тоже все действуют. Совершенно то же самое и с другими раздражителями. Вы применили кололку на одном и том же месте кожи, и это покалывание посредством указанной процедуры, наконец, всякий раз вызывает выделение слюны. Когда вы теперь пробуете другие места кожи, то и они также вызывают слюноотделение; следовательно, раздражение расплывается по большим полушариям, так что все точки кожного мозгового аппарата действуют совершенно так же, как и та, которая раздражалась с периферии. Есть форма опытов, где мы связываем нашу деятельность слюнной железы не с наличным раздражителем, а с его остатком, следом, т. е. сперва действуем на собаку наличным раздражением, затем пропускаем некоторое время и теперь или вводим кислоту в рот собаки, или подкармливаем ее. При таких следовых рефлексах расплывание раздражения еще обширнее. После того как вы образовали такой следовой условный рефлекс на данный раздражитель, у вас при пробе всевозможных других раздражителей оказывается тоже слюнотечение.

Вместе с правилом об иррадиировании раздражения сейчас же дает себя знать и другое правило – о концентрировании раздражения, т. о., что разлитое раздражение как бы собирается и постепенно концентрируется в известное русло, в определенные линии или точки мозга. Факт – опять в лаборатории ежедневный. Если вы, положим, у собаки только что образовали условный рефлекс на метроном и затем этот рефлекс повторяете дальше много раз, в таком случае остальные звуковые раздражители постепенно отпадают, и дело доходит до того, что у вас раздражает только метроном. Мало того, это концентрирование раздражения идет дальше, и если вы будете повторять этот метроном дальше и дальше, то окажется, что раздражает только определенная, вами употреблявшаяся частота ударов, и в этом отношении дело может доходить до больших тонкостей, так что собака может реагировать на 100 ударов метронома, а не реагирует на 96. Если вы на другой собаке повторяете всегда на одном и том же месте кололку много раз, то, пробуя изредка на остальных местах, вы найдете, что действие их делается все меньше и меньше, а в конце концов и совсем исчезает; следовательно, и кожное раздражение переходит из разлитого в концентрированное. Если у вас условный раздражитель сделан из определенной силы дона, то мало того, что действует только этот тон, но также и только данная сила этого тона; сила высшая и низшая не действуют. При этих крайних случаях концентрирования раздражения, кроме приема повторения избранного раздражения, имеет значение уже повторение и других соседних родственных раздражений, по без сопровождения соответственным безусловным рефлексом, т. е., например, избранный раздражитель сопровождается едой, ближайшие же, родственные ему, не сопровождаются ею.

Я перехожу к изучению другой половины нервной деятельности, т. е. к процессу торможения. Как вы увидите на опыте, совершенно те же законы применимы к торможению: торможение так же и расплывается и концентрируется, как раздражение. Предварительно должен остановиться на минуту на вопросе о сне, так как это состояние играет важную роль в опытах с торможением.

Давно было обращено внимание на то, что при некоторых условиях наши собаки делаются сонливыми и тем нарушают нашу работу; при этом условные рефлексы слабеют и исчезают. Особенно бросалось в глаза то, что такое наступление сонливости имеет место у собак, которые подвергаются термическому раздражению, когда термическое раздражение кожи связывалось с раздражением слюнной железы. Оказалось, что термическое раздражение есть возбудитель сна, т. е. оно обусловливает и вызывает сон, как другие раздражители вызывают ту или другую деятельность животного. Интересно то, что для обнаружения сонливости требуется раздражение теплом или холодом на определенном месте и при одном и том же градусе. Если вы меняете градус тепла или место, снотворное влияние слабо и не доходит до высшей точки проявления. На основании этих опытов мы должны были говорить о снотворном рефлексе, и для нас стало совершенно ясно, что это сонливое состояние есть род задерживания деятельности больших полушарий. Почему задерживания? Потому, что это сонливое состояние, снотворный рефлекс, на другие наши условные рефлексы действовало совершенно так, как заведомые тормоза, со всеми теми подробностями и особенностями, как действуют тормоза вообще, – получалось полное сходство в действии. Я представлю вам далее факты, где другие формы бесспорного задерживания переходят постепенно в сон, очевидно, на основании их родства.

Обращаюсь к другим явлениям задерживания. Я получаю следовой рефлекс таким образом, что произвожу механическое раздражение кожи чесалкой в течение минуты на определенном месте, затем жду минуту и только теперь вливаю кислоту. Следовательно, я ставлю себе задачей образовать условный рефлекс из следа чесания, из того, что останется от этого раздражения в нервной системе. После многократного повторения действительно достигаю того, что, когда я чешу, действия нет, а когда чесание кончилось и подходит к концу та минута, которая проходила между чесанием и вливанием кислоты, появляется слюноотделение; следовательно, я образовал следовой рефлекс из остатка механического раздражения кожи, который имеется в нервной системе. Но если опыт продолжается дольше, то наблюдается следующее интересное явление: собака во время чесания становится все спокойнее и спокойнее, а кончается дело тем, что она начинает спать в эту минуту, даже, так сказать, демонстративно спать. Если она до момента чесания была бодра, то как только вы начали чесать, сейчас же появляются признаки сонливости.

Затем сон становится все глубже и захватывает все больший и больший срок времени.

Наконец, приходится опыты бросить, потому что собака на столе превратилась в постоянно спящее животное. По-видимому, совершенно не подходящий, неуместный процесс: вы собаке повторно вливаете кислоту, которая должна бы ее сильно раздражать, а между тем дело кончается сном, кислота превратилась в снотворный агент. Та же собака при тех же кислотных рефлексах, но только наличных, а не следовых, никакой сонливости не обнаруживает. Спрашивается, как это понять? Во время, чесания мы никогда не льем кислоты, следовательно, в это время должен развиваться процесс задерживания. Таким образом, получается рогатое положение для нервной системы. На наличном раздражителе должно развиться задержание, а из следа этого раздражения должен образоваться раздражитель для кислоты. Так как задерживание связано с сильным раздражением, а возбуждение связано со слабым раздражением, то в конце задерживание кончает победой, получается преувеличенное, очень распространенное действие этого задерживания, переходящее в сонливое состояние и сон, а с этими явлениями упраздняется и сам условный рефлекс. Если вы смотрите на эти опыты много раз и сопоставляете все обстоятельства опытов, то другого, более естественного объяснения этих курьезных отношений вам не приходит в голову. Сначала, господа, может быть, эти толкования вам покажутся несколько натянутыми, но впоследствии вы познакомитесь еще с фактами, которые более расположат вас в сторону наших объяснений.

Я перехожу к следующему случаю, где отношение проще. Вы имеете перед собой какой-нибудь условный раздражитель; положим, метроном который всегда гонит слюну. Теперь я присоединяю к метроному запах, например, камфоры, и в это время не буду метроном «подкреплять», т. е. когда на собаку действует кроме метронома и запах, я давать ей есть не буду. Сначала метроном гонит слюну, несмотря на действие запаха. Но если это повторить несколько раз, то эта комбинация становится недействительной: метроном плюс запах камфоры слюны не гонят. Вот такой факт мы называем фактом условного торможения, и тот агент который прибавляется, мы называем условным тормозом.

Вот интересные подробности условного торможения. Я с утра пробую раздражитель – метроном; он даст не менее 10 капель. Затем я пробую метроном с камфорой – нуль действия. Если я через 1–2—3 минуты после того, как применял условный тормоз, попробую метроном одни, то он даст теперь очень мало: 1–2 капли. Что это значит? Это значит, что то торможение, которое развилось в центральной нервной системе, когда я применял камфору вместе с метрономом, разлилось по большим полушариям и держится в них; нужно время, чтобы оно изгладилось. Поэтому, если я пробую метроном после комбинации 10–30 минут спустя, то метроном действует хорошо, как обыкновенно.

Этот факт условного торможения нам разъяснил одну вещь, с которой мы долго не могли сладить и которая нас очень затрудняла вообще в наших работах. Когда мы имели между экспериментальными животными в высшей степени подвижных и живых животных, о которых думали, что дело с ними пойдет быстро, гладко и хорошо, как раз эти животные, раз они были на стайке, приводили нас в полное отчаянно г на станке они непременно впадали в сон, и от них нельзя было получить никаких рефлексов. В чем дело? Перед вами живое животное, которое не пропустит никого и ничего, чтобы не лизнуть, или не схватить, или не броситься и т. д. Вы берете такое животное и ставите на станок, заключая его ноги в лямки; сначала оно ведет себя там так же, как вело себя на полу: пробует высвободиться, начинает к вам тянуться и т. д. Вы с этим вступаете в борьбу, вы связываете ему лапы, подтягиваете морду и т. п., и в конце концов вы достигаете того, чего хотели, – собака стала спокойной, но вместе с тем она начинает засыпать, и дело кончается глубоким сном. Что это значит? Различными приемами насилия вы подавили, затормозили нормальную живую реакцию животного на окружающий мир. В нервной системе собаки развилось задерживание, которое, все усиливаясь, с области движения распространилось на все полушарие в виде сна. Таким образом, вся обстановка превратилась в условный тормоз. Это доказывается так: вы можете элементы обстановки понемногу убавлять, и увидите, как вместе с этим и задерживание постепенно уменьшается.

Вот вам на таблице д-ром Н.А. Рожанским, который делал эти опыты, демонстрируется результат одного из них.

Опыт 22 II 1911 («Кабилл»)

Первый вертикальный столбец показывает время опыта.

Второй столбец – применявшийся условный раздражитель.

Третий столбец – это есть число капель из околоушной железы – мера нашего слюнного рефлекса.

Четвертый столбец – время, в течение которого эти капли собираются.

Последний столбец показывает, в каком положении собака находится.

Вы собаку спустили на пол, устроили условное раздражение – она дала вам 7 капель. Поставили на стол, но без станка и лямок – 3 капли. Поставили в станок – нуль.

Итак, господа, в этом случае перед нами такой факт: вы вызываете процедурой обстановки, как условным тормозом, задерживание у животного мускульной реакции на обычный внешний мир, но, задержав ее, вы теряете и свой слюнной условный рефлекс. Вы, следовательно, имеете задерживание, которое не ограничилось теми пределами, которые вам были нужны, именно мышечным отделом, задерживание пошло дальше и выразилось в виде общего покоя нервной системы. Вот эти случаи показывают нам, что нервное задерживание, вызванное в определенном месте, не осталось на одном месте, а разливается, иррадиирует. Если бы это показалось кому-нибудь недостаточно убедительным, то мы переходим в заключение к фактам, которые не оставят никакого сомнения и которые надо признать как лучшую иллюстрацию того закона, о котором я сейчас говорил. Опыт демонстрирует д-р Н.И. Красногорский, который произвел относящееся к этому предмету исследование. Мы имеем в данном случае у собаки три кололки: одна кололка на конце левой задней лапы, другая на расстоянии 3 см кверху и третья – на расстоянии 22 см. Самая нижняя кололка – недействительная, так как покалывание этого места мы не сопровождали едой, и она перестала действовать как раздражитель, а кололки на расстоянии 3 и 22 см постоянно сопровождались едой и потому действительны. Ранними опытами мы приведены к убеждению, что такое дифференцирование мест основано на развитии задерживания в этих местах. Если у вас кололка на лапе перестала действовать, то потому, что на этом месте развилось задерживание, которое, следовательно, не дает хода раздражению. Теперь вы здесь совершенно отчетливо видите, что этот процесс задерживания иррадиирует на известное расстояние, и вы следите, на какое расстояние. Мы применили недействительную кололку – получили нуль. Затем, если вы пробуете раз ближнюю кололку и в другой раз – дальнюю, то получается огромная разница. Если вы, спустя некоторое определенное время после применения недействительной кололки, пробуете кололку ближнюю – она задержана. Значит, процесс задерживания распространился и на нее. Если же в совершенно тождественных условиях вы пробуете кололку дальнюю, задерживания нет. Таким образом, вы глазом следите за нервным процессом, за ходом волны задерживания и видите, что она, дойдя до известной границы, дальше не пошла. Теперь можно узнать, с какой быстротой эта волна задерживания распространяется по нервной системе и как далеко она захватывает. Если после применения недеятельной кололки, недействительность которой основана на развитии в данном пункте задерживания, вы через 1/2 минуты пробуете другие кололки, то наблюдаете вышепоказанное явление, а именно, что на расстоянии 3 см задерживание отчетливо, а на большем расстоянии (22 см) его не заметно. Следовательно, через 1/2 минуты после применения недеятельной кололки на дальнее расстояние процесс задерживания не простирается. Если же вы попытаете кололки не через 1/2 минуты, а через 1/4 минуты, тогда задерживание находится и наверху, так что вы совершенно отчетливо видите, как разбегается волна задерживания по нервной системе и как она отхлынивает назад. Этот факт представляется мне совершенно бесспорнейшей иллюстрацией закона иррадиации задерживания; никакого другого толкования факту дать нельзя.

Таким образом, в конце всех приведенных опытов приходится сказать, что задерживание так же разливается по большим полушариям., как и раздражение.

Но также имеется много фактов, которые показывают, что задерживание и концентрируется так же, как я уже рассказывал это относительно раздражения.

Вы имеете условный рефлекс – метроном и к нему условный тормоз – камфору. Если последний свеж, и вы на коротком расстоянии (5—10 минут) после него попробуете одно раздражение, т. е. метроном, то и оно не действует. Но если вы продолжаете опыт дальше, т. е. метроном один подкрепляете безусловным раздражителем, а комбинацию с камфорой – нет, то вы видите, как процесс задерживания все более и более концентрируется. Теперь, при применении после комбинации одного метронома и на расстоянии 5—10 минут, он совершенно так же действует, как и раньше, т. е. в полном размере. Такое же, очевидно, явление наблюдается и в следующих фактах. Если вы имеете, положим, тон в 1000 колебаний и от пего дифференцируете, положим, 1/8 тона, т. е. в 1000 колебаний тон вы сопровождаете едой, нa 1/8 тона не сопровождаете. Наконец, раздражения различились: одно действует, другое – нет. В основании этой дифференцировки лежит процесс торможения.

Если вы очень скоро после дифференцированной восьмой пробуете тон, то он окажется задержанным. Если же пройдет больше времени после выработки дифференцировки, то и задерживание сконцентрируется, т. е. проба дифференцированного тона и на коротком расстоянии времени теперь не будет влиять задерживающим образом на деятельный тон.

Совершенно подобные же факты наблюдаются и попутно на различных собаках, на которых мы работаем. Этими фактами пока мы не управляем, в отношении их мы только наблюдатели, но смысл этих фактов, очевидно, находится в связи с законом иррадиирования и концентрирования задержания.

Вот ряд собак. Вы имеете одну собаку, у которой в условиях нашего опыта развилось сонливое состояние, которое захватило всю деятельность больших полушарий. Затем следующий тип собаки. Она на станке не спит. Значит, задерживание не дошло до высшей степени, чтобы проявиться в общей недеятельности больших полушарий. У нее задерживание проявляется в мускульном покое, она стоит, как вкопанная. Но это задерживание не ограничилось мускульной системой, а перешло на слюнной рефлекс. Наконец, последняя собака. Это – в высшей степени оживленное животное на полу. На станке у нее сна нет, но имеется мускульный покой, она стоит, как деревянная, а вместе с тем это задерживание мускульной системы ограничено и не простирается на слюнные рефлексы, которые оказываются очень резкими. На разных собаках мы имеем различные степени иррадиирования задерживания и известное определенное концентрирование этого задерживания от одного и того же задерживающего действия нашей обстановки. Последняя собака – с идеально выработанной нервной системой, у нее задерживание осталось на том пункте, на котором мы хотели его удержать. Оно дало мускульный покой собаке, но дальше не пошло, слюнные рефлексы остались нетронутыми и целыми.

Пусть это последнее наблюдательный материал, но, повторяю, смысл дела совершенно ясен: перед вами имеется от одного и того же приема факт условного торможения и тут же факт его определенного ограничения. Я думаю, что все вышеприведенные факты дают достаточное основание сказать, что задерживание, что касается до основных его законов, совершенно относится так же, как и раздражение. Как раздражение сначала иррадиирует, а затем концентрируется, так и задерживание сперва разливается, а затем сосредоточивается.

Эти факты вместе с тем представляют существеннейший довод за то, что раздражение и задерживание – это лишь разные стороны, разные проявления одного и того же процесса.

Это, господа, все, что мы хотели сегодня вам здесь показать и сообщить. А затем, в заключение, я считаю небезынтересным поделиться с вами некоторыми интимными фактами, которые переживаешь при изучении тех явлений, которые мы сейчас исследуем по нашему методу. Эти факты окончательно уяснились не так давно. Когда мы десять-одиннадцать лет тому назад стали на мысли, что мы будем изучать высшие проявления нервной деятельности собаки только объективно, наше положение было нелегко. Мы привыкли, как и все, представлять, что собака чего-то хочет, что-то думает и т. д. Когда мы только что стали на объективную точку зрения, казалось невероятным, что тут может быть удача. Однако теоретическая решимость у нас была, и мы принялись за работу объективным методом, когда область исследуемых явлений перед нами была безмерна, а с другой стороны, простых наших фактов у нас почти никаких не было. Понятно, положение наше было жуткое, ведь никаких фактических опор не было в том, что наше решение верно. Были только надежды, что мы там что-нибудь найдем, и тут же сомнение: будет ли это признано научно достаточным. Затем часы успеха подбадривали нас. Фактов через годы уже набралось много. Начала нарастать и более прочная уверенность. Однако надо признаться, нарастали и сомнения, и даже до недавнего времени не оставляли меня, хотя я их и не обнаруживал окружающим меня. Бывало так, что я ставил себе вопрос: верно ли наше отношение, что мы на факты смотрим только с внешней стороны, или лучше – когда смотреть на них со старой точки зрения? Эти случаи повторялись неоднократно, естественно обращали на себя внимание, и вот что, наконец, выяснилось. Всякий раз, как только появлялся новый ряд фактов, и трудный ряд, т. е. малопонятный с лаптей точки зрения, сейчас же сомнения усиливаются. Почему это так? В чем дело? Оно довольно просто. Потому что в этих новых фактах мы не находили еще причинной связи, мы не могли объяснить сейчас, какая связь между явлениями, что чем обусловливается. Затем, когда мы эту связь уяснили, когда мы видели, что от этой причины следует то-то, тогда мы в те же минуты чувствовали удовлетворение, успокоение. Почему же мы до этого обращались трусливо к прежнему субъективному методу? Секрет простой: потому что это – метод беспричинного мышления, потому что психологическое рассуждение – есть адетерминистическое рассуждение, т. е. я признаю явление, происходящее пи оттуда, ни отсюда. Я говорю: собака подумала, собака желает, – и удовлетворяюсь. И это есть фикция. А причины для явления так и нет. Стало быть, и удовлетворение при психологическом толковании тоже только фиктивное, без основания. Наше объективное объяснение есть истинно научное, т. е. всегда обращающееся к причине, всегда ищущее причину.