Возникновение и развитие физиологии высшей нервной деятельности в России

08.09.2016
В России становление и развитие исследований высшей нервной деятельности связаны с именем Ивана Петровича Павлова. Он не был прямым учеником И.М. Сеченова. Судьба распорядилась так, что когда Павлов обучался в Медико-хирургической академии, там уже не было Сеченова, а физиологической кафедрой руководил И.Ф. Цион. Когда Сеченов вновь вернулся в Петербург в 1876 г. в качестве профессора Петербургского университета, И.П. Павлов в 1875 г. уже закончил обучение вначале в университете, а затем в академии. Учителями И.П. Павлова в Петербургском университете и Медико-хирургической академии были И.Ф. Цион и Ф.В. Овсянников. Вместе с тем Павлов неоднократно указывал на огромное влияние, которое оказала на него в юношеские годы (в период его обучения в Рязанской духовной семинарии) книга И.М. Сеченова «Рефлексы головного мозга».

Научная деятельность И.П. Павлова. Исследование И.П. Павловым физиологии условных рефлексов было подготовлено всей предшествующей его научной деятельностью. В своей диссертации «О центробежных нервах сердца» и особенно в работе «Блуждающий нерв как регулятор общего кровяного давления» И.П. Павлов открывает новые пути в физиологических исследованиях. Он переходит от исследования влияний отдельных нервов к исследованию физиологических регуляций в целом, в основе которых лежат рефлексы нервной системы. И.П. Павлов ищет новые приемы физиологического исследования, которые позволили бы избежать вивисекционных экспериментов на наркотизированных, обездвиженных животных. Он записывает кривую кровяного давления у здоровой собаки, приученной спокойно лежать на столе во время опыта. Впервые в практике физиологического эксперимента стало возможно наблюдать в условиях целого организма работу сложных рефлексов, регулирующих кровообращение.

Новые приемы физиологического эксперимента, разработанные И.П. Павловым при исследовании кровообращения, получили дальнейшее развитие в изучении системы пищеварения. Павлов выполнил классические исследования деятельности пищеварительных желез в условиях хронического эксперимента, за которые был удостоен в 1904 г. Нобелевской премии. До этих работ физиологи считали, что выделение желудочного сока происходит в результате соприкосновения пищи со стенками желудка, т.е. без участия нервной системы. Вместе с тем наблюдения в лаборатории показывали, что на работу желудка влияют многие факторы, среди которых немало психических (время суток, наличие или отсутствие аппетита, настроение и др.). Доказательство нервного влияния на отделение желудочного сока было получено И.П. Павловым в опыте «мнимого кормления» (рис. 1.2). Собака с перерезанным пищеводом и фистулой желудка нормально ест. Однако пища вываливается обратно в миску, не попадая в желудок, тем не менее в пустом желудке железы выделяют пищеварительный сок. Каким образом пища, не находящаяся в желудке, заставляет работать его пищеварительные железы? При перерезке блуждающего нерва сокоотделение прекращается — это и есть ответ на заданный вопрос.
Возникновение и развитие физиологии высшей нервной деятельности в России

Другой пример хронического эксперимента, разработанный И.П. Павловым, — операция «малого желудочка». Опыт «мнимого кормления» объяснял лишь начало нормального сокоотделения, но оставалось неясным, как продолжают функционировать железы желудка при контакте с пищей? Чтобы увидеть картину естественной работы пищеварительных желез, И.П. Павлов отделил от желудка так называемый «малый» желудочек, сохранив все его нервные связи с основным желудком. Хронический эксперимент позволил исследовать физиологические механизмы регуляции желудочного сокоотделения. Именно цикл работ по созданию, как писал И.П. Павлов, «настоящей физиологии пищеварения» принес ему всемирную известность.

Начало работ по исследованию физиологии условных рефлексов. Как было показано ранее, исследования физиологии условных рефлексов были подготовлены предшествующей научной деятельностью И.П. Павлова. Сохраняя идейную преемственность, Павлов в основу физиологического анализа психической деятельности положил рефлекс как самое общее явление в деятельности нервной системы. Толчок этим исследованиям дали работы по пищеварению. На собаках, подготовленных для исследования пищеварительных желез желудка, ученый неоднократно наблюдал, как прием пищи и сопровождающие его события (приход служителя, вид миски и т. п.) заставляют работать слюнные железы. Он обратил внимание, что слюна у собаки начинает отделяться задолго до приема пищи. То же самое мы можем наблюдать на себе: достаточно бывает напоминания о вкусной пище, как у нас «текут слюнки». Это явление до Павлова считали родом психической деятельности и, следовательно, оставляли его в ведении психологов, физиологическое объяснение такой деятельности в то время исключалось.

И.П. Павлов подошел к решению проблемы прагматически. Он исходил из того, что «психическое слюноотделение» не беспричинно: в одних случаях оно вызывается звуком шагов, в других — запахом и видом пищи, т.е. физиологическими раздражителями, создающими очаги возбуждения в соответствующих областях головного мозга. Следовательно, из этих областей возбуждение проводится к слюноотделительному центру. Таким образом, «психическое слюноотделение» имеет все признаки настоящего рефлекса с чувствительным (афферентным), центральным и исполнительным (эфферентным) звеньями (отделами). Как возникают такие «психические рефлексы»? Можно предположить, что ход мыслей И.П. Павлова был, по-видимому, следующий. У собаки, впервые попавшей в лабораторию, шаги служителя не вызывают никакого слюноотделения. Другими словами, возбуждение от слуховой области коры не имеет пути к слюноотделительному центру, а потом этот путь образуется — после того, как шаги служителя постоянно сопровождались кормлением, и после того, как возбуждение слуховой области коры многократно сочеталось с возбуждением слюноотделительного центра при акте еды. Следовательно, в мозге собаки образовалась связь (временная), замыкающая путь нового рефлекса (условного), отражающего предшествующий опыт «психического рефлекса». И.П. Павлов пришел к замечательному выводу: высшая (психическая) деятельность головного мозга заключается в образовании временных связей между нервными центрами, т. е. в образовании новых условных рефлексов.
Возникновение и развитие физиологии высшей нервной деятельности в России

Таким образом, в отличие от постоянных, врожденных рефлексов, обеспечивающих жизнедеятельность организма (кровообращение, дыхание, пищеварение и др.), условные рефлексы бесконечно разнообразны, изменчивы и точно приспосабливают организм к постоянно меняющимся условиям жизни.

И.П. Павлов полностью отвергал объяснения психической деятельности антропоморфическими рассуждениями. Его противники утверждали, что у собаки «слюнки текут» от приятных переживаний, от чувства благодарности к хозяину и т.п. Сотрудница Павлова М. Ерофеева поставила опыт, в котором голодную собаку кормили во время ударов по лапе электрическим током. Голодная собака, повизгивая от боли, съедала пищу. С едкой иронией И.П. Павлов спрашивал своих оппонентов: «He объяснят ли господа, от каких душевных переживаний у собаки слюнки текут — от любви к боли или благодарности электрическому току?».

И.П. Павлов всецело отдается исследованию физиологии условных рефлексов. Его научные заслуги признаются мировой общественностью. В Кембриджском университете в 1912 г. происходит торжественная церемония присуждения Павлову почетного звания доктора наук. В этот момент с балкона актового зала студенты спускают собачку, унизанную пробирками, символически повторяя шутку с игрушечной обезьянкой, которой в свое время чествовали творца эволюционной теории Чарлза Дарвина.

Нужно сказать, что советское правительство чрезвычайно внимательно отнеслось к исследованиям И.П. Павлова. В тяжелую зиму 1921 г. Председатель Совмина В.И. Ленин подписывает специальное постановление Совета Народных Комиссаров о поддержке проводимых исследований. Строится знаменитая «столица условных рефлексов» в Колтушах под Ленинградом. В 1923 г. выходит в свет сборник «Двадцатилетний опыт объективного изучения высшей нервной деятельности (поведения) животных», а спустя 3 года — «Лекции о работе больших полушарий головного мозга».

Собравшийся в 1935 г. в Ленинграде XV Международный конгресс физиологов избирает И. П. Павлова своим Почетным Президентом. Бурными аплодисментами встречают 1500 делегатов, представляющих 37 государств, предложение присвоить выдающемуся ученому звание «старейшины физиологов мира» (princeps physiologorum mundi). Это был последний конгресс, в котором участвовал И.П. Павлов. Через год он закончил свой жизненный путь.