Условия деятельного и покойного состояния больших полушарий⁴⁴

Я озаглавил мой доклад так: «Условия деятельного и покойного состояния больших полушарий». Под покойным состоянием я разумею сонное состояние, противопоставляя ему бодрое состояние. Понятно, что весь этот вопрос огромен в своих размерах, и я имею в виду лишь формулировать его в общих чертах, поставить его перед наукой. То, что я скажу, будет представлять только маленькие обрывки, относящиеся к этой огромной теме, которая когда-нибудь встанет во всем своем объеме для полной ее обработки.

В своем классическом сочинении «Рефлексы головного мозга» проф. И.М. Сеченов пятьдесят лет назад с изумительной умственной силой предусмотрел решение главного условия того вопроса, который заключается в этой теме, и формулировал его наилучшим образом. Он сказал, что для деятельного состояния высшего отдела больших полушарий необходима известная минимальная сумма раздражений, идущих в головной мозг при посредстве обычных воспринимающих поверхностей тела животного. Это предположение И.М. Сеченова было впоследствии блистательно подтверждено на одном клиническом случае. Именно, у проф. Штрюмпеля случайно оказался в больнице такой больной, у которого была настолько повреждена нервная система, что из всех воспринимающих поверхностей остались только два глаза и ухо. И вот, как только эти последние уцелевшие окна из внешнего мира закрывались, больной тотчас же впадал в сон. Таким образом, получилось полное подтверждение того, что для бодрственного, деятельного состояния больших полушарий необходим известный минимальный приток раздражения.

Совсем недавно мне, благодаря любезности д-ра Н.Р. Шенгер, пришлось видеть подобный же случай. Это был больной, который вследствие падения с трамвая повредил себе череп и мозг. Получилась порядочная инвалидность человека. Он очень медленно, осторожно ходит, очень медленно говорит, тем не менее представляется вполне разумным человеком, понимает все вопросы и толково на них отвечает. Один глаз и одно ухо у него совсем не действуют, что же касается обоняния и осязания, то в этом отношении исследований произведено не было. Вот какой факт воспроизводился на этом больном. Когда у него открыты здоровое ухо и здоровый глаз, он вас вполне понимает, может читать и писать. Но как только вы ему закроете либо ухо, либо глаз – эти последние окна из внешнего мира – он непременно впадает в забытье и ничего из того, что происходило с ним в этот промежуток, не помнит.

На ту же тему необходимости известного минимума раздражений для деятельного состояния больших полушарий мне приходилось иметь подходящий материал и в лаборатории при оперировании собак. Например, такой случай, очень резкий, несколько раз повторявшийся. Вы имеете очень подвижную собаку, живо на все реагирующую, и удаляете у нее большую заднюю половину больших полушарий, т. е. ту, где помещаются центры для глаза и уха. Я разумею, конечно, такие случаи, когда операция проходит хорошо, без осложнений, без большой травмы и кровотечений. Когда вы удалите эту заднюю часть больших полушарий с одной стороны, и операция сошла счастливо, то животное на другой день чувствует себя почти нормально. Так же, как и прежде, оно при вашем появлении виляет хвостом, оживляется, заявляет вам о своей охоте поесть, и это бывает, повторяю, если не на первый день после операции, то на второй непременно. Однако так происходит лишь тогда, если вы удалили только одну половину задних отделов больших полушарий. Совершенно другой вид принимает дело, если вы через некоторый срок удаляете такую же половину другого полушария. В таком случае животное на несколько дней, на неделю и больше погружается в сплошной сон, и его надо будить для того, чтобы покормить. Случай совершенно подобный тем двум случаям, о которых я упомянул выше. Так как главная масса раздражений в большие полушария идет через глаз и ухо, то удаление этих раздражений тем или другим способом ведет к затишью деятельности больших полушарий, даже к временному полному их покою.

Итак, первое необходимое условие для деятельного состояния больших полушарий, констатированное еще И.М. Сеченовым, это – известный минимум внешних раздражений; без этого условия животное впадает в сон, так как головной мозг придет в состояние покоя. Но те же самые раздражения, которые необходимы для того, чтобы поддерживать мозг в деятельном состоянии, при известных условиях вызывают как раз обратное – вызывают сон. И вот этот факт, поражающий факт, нам, работающим с условными рефлексами, приходится наблюдать в течение многих лет.

Как всем присутствующим известно, условные рефлексы образуются таким образом, что вы берете какой-нибудь индифферентный раздражитель, например звук, свет и т. д., и повторяете его с каким-нибудь постоянным рефлексом, например с тем, который имеется на пищу, с пищевым рефлексом. Если вы много раз повторяете сочетание этого индифферентного раздражителя с раздражителем безусловным, постоянным, то в таком случае этот новый агент сам становится возбудителем той же реакции, которую дает безусловный раздражитель, т. е. в нашем случае – пищевой реакции. Когда появляется этот индифферентный раньше раздражитель, например какой-нибудь звук, животное реагирует на него так, как бы оно реагировало на пищу. Животное поворачивается в ту сторону, откуда подается еда, облизывается, и у него течет при этом слюна, хотя пищи перед ним и нет. Образовался, следовательно, новый рефлекс, как мы его называем – условный рефлекс. Понятное дело, образование этого условного рефлекса происходит постепенно, и чем дальше, тем выбранный вами раздражитель становится все более и более действительным.

И, однако, в дальнейшем выступает следующий интересный факт. Во всех случаях, несмотря на постоянное упрочение этого рефлекса, т. е. сопровождение безусловным, он, рано или поздно, через несколько недель или месяцев, исчезает. В этом и состоит разительность факта. Связь вы постоянно укрепляете, а в то же время эта связь как будто уничтожается. Сначала она образуется, потом усиливается и, наконец, исчезает.

Каким же образом эта связь уничтожается? Вы замечаете, что чем дальше вы повторяете опыты, тем все более животное приходит в сонное состояние и, наконец, совершенно спит; и спит при самой неподходящей обстановке. Вы берете животное, не евшее сутки или двое, по сигналу, т. е. после начала условного раздражителя, вы его кормите, быть может уже целый год, и тем не менее теперь, как только вы пускаете этот сигнал в ход, животное засыпает, и положительная реакция на этот сигнал упраздняется.

Что же это за состояние, в которое впадает животное? Состояние это недостаточно было бы назвать сном. Во многих случаях это действительно отчетливый сон, с ослаблением мускулатуры, так что собака пассивно свешивается на лямках, прямо валится, храпит, не реагирует на внешние раздражения. Но во многих случаях приходится расширить это определение состояния собаки и сказать, что здесь не только сон, а состояние, напоминающее то, что называется гипнотическим сном. Сюда подойдут такие случаи, когда животное не представляет обычных признаков сна; оно не свисает в лямках, не храпит, но тем не менее рефлексы у него исчезают, а само животное представляет какое-то оцепенелое существо. Затем другой факт. Как известно, гипнотизм порождает расхождение функций мозга. Вы имеете гипнотизированного субъекта, и вы его можете спрашивать или заказывать ему что-либо, и он это понимает, а рядом с этим он потерял власть над своей скелетной мускулатурой, не может изменить положения частей своего тела, хотя бы этого и не хотел. Нечто подобное можно наблюдать и у собак. Бывает так, что у собаки реакция слюнная остается: как только начинает действовать сигнал, слюна течет. Когда дальше подается еда, слюна течет еще больше. А рядом с этим еду собака не возьмет, именно не может взять. Факт, совершенно похожий на то, что мы встречаем и у человека. Есть и другой факт. Есть нечто, что отвечает тому, что мы называем внушением, но если говорить об этом, то это завело бы нас очень далеко.

Итак, наши условные раздражители, несмотря на то, что они каждый день подтверждаются, в конце концов, как это ни странно, роковым образом ведут к этому сонному, гипнотическому состоянию. Нужно сказать, что наступление этого сонного состояния не делает исключения ни для одного раздражителя, как бы он ни был силен. Например, вы можете применить сильнейший электрический ток в качестве условного раздражителя. На этот ток образуется, и нетрудно, пищевой условный рефлекс, но дело все-таки кончается тем же. Пищевая реакция с течением времени будет слабнуть, и, наконец, вы ее совсем не получите.

Теперь некоторые подробности. Это состояние наступает тем скорее, чем больше раз вы сделаете повторение кормления с вашим условным раздражителем. Вначале вы всегда успеваете образовать условный рефлекс. Но иногда, как только вы образовали рефлекс, тотчас развивается сонное состояние; в другие же разы исчезание рефлекса оттягивается на очень большой срок, как сказано выше. Но как бы то ни было, несомненно, что скорость наступления сонного состояния зависит от числа повторений вашего условного рефлекса.

Но это не единственное условие. Это состояние наступает тем скорее, чем больше промежуток между началом условного раздражения и едой, т. е. чем дольше условный раздражитель действует в одиночку, без безусловного. Например, если я образую рефлекс из звука и через 1/4 минуты после того как пускаю звук подкармливаю собаку, то сонное состояние разовьется сравнительно поздно. Если у того же животного, у которого при таком расположении опыта нет указаний на сонное состояние, я удлиню этот промежуток вместо 1/4 минуты до 2 минут, то очень скоро наступает сон животного.

Наступление этого сонного состояния зависит и еще от других обстоятельств – именно от качества условного раздражителя и от индивидуальности собаки. От качества раздражителя зависимость следующая. Когда этот предмет еще только намечался в лаборатории, у работающих сложилось предубеждение против температурных раздражений кожи: как условных раздражителей, потому что опыты с ними всегда шли почему-то чрезвычайно туго, неудачно. Потом, когда вопрос обратил на себя внимание и за него серьезно принялись, выяснилось, что из всех раздражений температурные всего легче вызывают это сонное состояние. С температурными раздражениями происходит именно так, что лишь, только вы создали рефлекс, как уже развивается сонное состояние, и опыты приходится бросать. За температурными по порядку идут кожно-механические раздражения, тоже скоро вызывающие сонное состояние. Однако наблюдается очень большая разница-между температурными раздражениями и кожно-механическими, а тем более всеми-другими. Температурные раздражители дают сон дней через десять, а, например, от звукового раздражителя вы при большом старании не получите сна и через месяц. Кожно-механические раздражители займут среднее место. Таким образом, в качестве оптимальных раздражителей, вызывающих сонное состояние, надо признать раздражителей, действующих на кожу животного, прежде всего термических, а затем механических.

Другое условие, от которого зависит скорость появления сонного состояния, это – индивидуальность собаки. Одно животное легко впадает в сон, другое труднее. Надо сказать, что тут не обошлось без ошибки с нашей стороны. В прежнее время, когда это явление страшно затрудняло опыты, мы, желая гарантировать себя, выбирали обыкновенно для работ самых подвижных собак. А оказалось как раз наоборот – у них-то особенно легко и развивается сонное состояние. Собаки же более спокойные, с более уравновешенной нервной системой не так скоро поддаются сну.

Наконец, нам кажется, что есть еще одно важное обстоятельство. Если вы возьмете наши раздражители сами по себе, не связывая их с безусловным раздражителем, то они не оказываются при тех условиях снотворными. Если вы в течение того же времени будете просто действовать на кожу собаки теплотой, то сонное состояние не разовьется. Оно разовьется тогда, когда вы из этого раздражителя сделаете условный раздражитель, свяжете его с безусловным рефлексом.

Как понять это? Мне представляется, что клетка больших полушарий, если раздражение в ней сосредоточено и затем часто повторяется, рано или поздно приходит в состояние особого задерживания, невосприимчивости. Пока внешний раздражитель не сделался условным, он не является сосредоточенным, и раздражение рассеивается по коре больших полушарий. Когда же он сделался, условным, определенным, концентрированным раздражителем, тогда он привязывается, к одному пункту, каждый раз действует на одни и те же нервные клетки. И вот это сосредоточение раздражения в одном месте, или, как мы говорим в лаборатории – долбление в одну клетку, и ведет к тому, что эта клетка приходит в рефрактерное состояние, состояние задерживания, невозбудимости, и отсюда это состояние разливается по всем большим полушариям, являясь сном, или, в случаях гипноза, несколько задерживается на отдельных ступенях распространения.

Итак, мы видели, с одной стороны, что первое условие деятельного состояния больших полушарий – это известный минимум внешних раздражений, а с другой – нашли, что длительное накопление раздражения. в одном месте, долбление в одну клетку, в окончательном результате вызывает покойное состояние больших полушарий, состояние сна.

Когда мы получили это сонное состояние, не считая тех случаев, когда мы им специально занимались, мы задавались вопросом, как его рассеять, как от него отделаться, чтобы оно не мешало работе, как вновь получить деятельное состояние больших полушарий? Вначале мы пробовали поступать таким образом, что вместо одного рефлекса делали несколько рефлексов. При этом мы применяли рефлексы на сильные звуки, высокие тона, на сильное раздражение кожи, например электричеством, рассчитывая таким способом сбить это сонное состояние. Однако цель достигалась плохо, и наши усилия ни в одном случае не увенчались успехом. Как бы ни был силен раздражитель, дело все равно кончалось сном. Тем не менее, стоя на той точке зрения, что должен быть такой максимум раздражения, когда это сонное состояние будет побеждено, мы продолжали опыты. И только тогда, когда мы сделали условный раздражитель из огромного мира звуков (опыты д-ра М.К. Петровой), нам удалось победить сон. В нашем распоряжении было около сорока граммофонных пластинок; там были и пение, и музыка, и разговор, причем мы постоянно употребляли то одну, то другую пластинку. Таким образом, если речь идет о том, чтобы победить сон разнообразием раздражений, то требуется невероятное количество раздражений; и если дело идет о звуках, то надо иметь наготове почти весь мир звуковых явлений. Если считать, что скука есть нечто аналогичное, близкое ко сну, сон с открытыми глазами, то надо сказать, что тот, кто ищет рассеять ее только путем разнообразия впечатлений, достигнет очень малого.

Оказалось, что есть и другое условие, которое мешает развиваться сонному состоянию. Факты в этом направлении, как это часто бывает, были сначала замечены случайно и только потом уже систематизированы. Гораздо более верным средством, чтобы устранить сонное состояние, является разнообразие нервных процессов или в виде разных безусловных рефлексов, или в виде разных условных, то положительных, то отрицательных, т. е. тормозных. Мы давно замечали, что у одних из работающих собаки спят, а у других долгое время остаются бодрыми. Когда мы присмотрелись к этому факту, то заметили, что это обусловливается характером опытов. Всякий раз, когда, например, опыты шли только с процессами возбуждения, с повторением положительных условных раздражений, наступало сонное или гипнотическое состояние. Если же применяли вместе с раздражением и процессы торможения, в таком случае сонного состояния или совсем не было, или оно очень легко побеждалось.

Одна из собак доставила нам особенно много хлопот той легкостью, с какой она впадала в сон. Это было еще до опытов с граммофонными пластинками. Мы применяли массу разных раздражителей, но безрезультатно. Однако это сонное состояние исчезло, когда мы по ходу опытов решили осуществить такую комбинацию: из раздражения холодом образовали кислотный рефлекс, а с теплом связали пищевой рефлекс (опыты д-ра П.Н. Васильева). Это далось собаке нелегко; рефлексы образовывались очень медленно. Когда нам, наконец, удалось образовать эти рефлексы, то сон у собаки пропал, несмотря на то, что именно термические раздражения скорее всего и располагают ко сну. После этого д-р Васильев несколько месяцев занимался с собакой, совершенно безвозбранно применяя эти термические раздражители.

Таким образом, мы видим, что для деятельного состояния больших полушарий гораздо большее значение имеет разнообразие нервных процессов, чем разнообразие раздражений, как бы велико оно ни было. Надо думать, что указанные условия деятельного и покойного состояния больших полушарий суть основные, во всяком случае относятся к числу коренных. Полный анализ их приведет, вероятно, к огромной власти над деятельностью наших больших полушарий и поведет к большому практическому применению. Очевидно, что пред нами открывается механизм работы больших полушарий в его капитальных чертах.