Высшая нервная деятельность человека

В настоящее время мы знаем много случаев, когда механизмы высшей нервной деятельности человека соответствуют механизмам деятельности животного и их нельзя изучать в отрыве от достижений экспериментальной физиологии на животных. А вместе с этим в работе человеческого мозга сразу же прибавляются качества, свойственные только человеку как высшему существу.

Это было показано прежде всего многочисленными исследованиями Н. И. Красногорского, А. Г. Иванова-Смоленского и их учеников. Новый материал собрала Л. Б. Гаккель с сотрудниками.

Я упомяну об опытах Г. А. Шичко, в которых выступили многие закономерности работы человеческого мозга. Была поставлена задача получить у человека произвольное слюноотделение на основе условнорефлекторных механизмов, деятельности словесной системы и тех субъективных переживаний, с которыми связаны условные рефлексы на вливание в полость рта разбавленного водой клюквенного экстракта.

Чтобы выработать у испытуемых способность произвольно вызывать секреторную реакцию, словесный раздражитель «вызовите слюноотделение» многократно сочетался с клюквенным экстрактом. В ответ на словесный раздражитель трое испытуемых должны были предпринимать попытку вызвать слюноотделение, однако не отсасывать при этом слюну, не изменять дыхание, не совершать преднамеренно глотательные движения и т. д.

---------------------------------------------------------- 138 ----------------------------------------------------------

С упрочением слюнного рефлекса на слова «вызовите слюноотделение» подкрепление их экстрактом отменялось. Оказалось, что два человека (И. Т. и Ж. Б.) приобрели способность произвольно вызывать слюнную секрецию. Величина произвольной секреции была обычно несколько ниже по сравнению с условной на слова «вызовите слюноотделение» с последующим вливанием клюквенного экстракта. Однако достаточно было дать испытуемым 1-5 млг какого-либо раствора (экстракта, поваренной соли и др.), как произвольная секреция резко возрастала и в отдельных случаях превосходила по величине безусловное слюноотделение.

Ж. Б. заявляла, что в ответ на слова «вызвать слюноотделение» она напрягала жевательные мышцы, а испытуемая И. Т. при этом сначала представляла, как слюна поступает в рот, а затем уверяла, что слюну вызывает «усилием воли». В чем выражалось это «усилие» – объяснить не могла.

В тех случаях, когда испытуемым предлагалось на слова «вызвать слюноотделение» не вызывать его, этот раздражитель никакого эффекта не давал.

Иногда испытуемым предлагалось самостоятельно вызывать секрецию, но при этом обязательно ставить экспериментатора в известность нажатием на резиновый баллончик. Оказалось, что и при такой постановке наблюдения обследуемым удавалось вызывать секрецию.

В связи с тем, что произвольно вызываемая секреция- была сравнительно небольшой, испытуемым было объявлено, что в дальнейшем будет возобновлено сочетание слов «вызовите слюноотделение» с экстрактом и что они должны стремиться вызывать возможно большую секрецию. Вскоре после этого произвольно вызванная секреция увеличилась.

У обеих испытуемых удалось в результате сочетания метронома 150 ударов в минуту со словами «вызвать слюноотделение» выработать слюнной условный рефлекс на метроном.

Испытуемые обладали способностью не только вызывать условное слюноотделение, но и заметно тормозить даже безусловную секрецию. Например, Ж. Б. было предложено затормозить секрецию на очередную порцию клюквенного экстракта. В результате за первые 30 секунд после начала введения жидкости в рот у испытуемой выделилось только 19 капель, вместо обычных 100-130 капель слюны.

В отчетах испытуемые сообщали, что при вызывании слюны у них во рту появлялось ощущение кислого. Такое же ощущение наблюдалось на метроном в период подкрепления его словами «вызовите слюноотделение». Так, испытуемая И. Т. в одном из отчетов заявила: «На звук метронома становилось кисло справа (экстракт вводился на правую сторону ротовой

---------------------------------------------------------- 139 ----------------------------------------------------------

полости); я начинала ждать слова «вызовите слюноотделение». На эти слова было более кисло. Слюну вызывала без всяких представлений, просто усилием воли. Мне трудно это объяснить. Вот так я вызывала, смотрите, – и испытуемая вызывает слюну.– Вот сейчас у меня пошла слюна. Как это объяснить? Я не знаю. Может быть, немного напрягаюсь. Во всяком случае я не отсасываю слюну, не лижу языком во рту воронку или щеку, не глотаю нарочито и т. д. Стараюсь так вызвать слюну, как поднимаю руку, когда захочу этого...».

Испытуемая Ж. Б. в одном из наблюдений сообщила: «На звук метронома было кисло на щеке и на небе и шла при этом слюна». При вызывании слюны самостоятельно все это было выражено резче.

В тех случаях, когда для повышения возбудимости слюнного центра давался не клюквенный экстракт, а другие вещества, у испытуемых при вызывании секреции появлялся соответствующий вкус, который затем, после нескольких проб, сменялся ощущением кислого. Так, у испытуемой Ж. Б. после дачи 1 млг 1%-го раствора настойки полыни в воде при вызывании слюны появилось ощущение горького во рту.

Условные вкусовые ощущения отмечали и многие другие испытуемые. Качество условного ощущения соответствовало вкусовым качествам безусловного подкрепления. Например, если в роли подкрепления использовался раствор поваренной соли, то у испытуемых условный раздражитель вызывал ощущение соленого вкуса. Иногда с переходом от одного подкрепления к другому испытуемые отмечали смешанное вкусовое ощущение при действии условного раздражителя. Так, при переходе от подкрепления условного сигнала клюквенным экстрактом к подкреплению его раствором сахара в ответ на условный раздражитель появлялось ощущение кисло-сладкого вкуса.

В отдельных случаях вкусовые условные ощущения по своей интенсивности превосходили безусловные. В редких случаях условное вкусовое ощущение извращало вкус того или другого вещества. Например, испытуемый В. О. как-то сообщил, что у товарища пил кофе, при этом оно ему показалось не сладким, каким в действительности было, а кислым. Следует отметить, что в этот период у В. О. вырабатывался слюнной рефлекс при использовании в качестве подкрепления клюквенного экстракта. Ощущение кислого было настолько значительным, что испытуемый отказался от кофе. Многие испытуемые заявляли, что после опыта неприятно курить, поскольку «дым становится сладким».

В случае выработки условных рефлексов на электрокожном подкреплении у некоторых испытуемых условный раздражитель вызывал в местах прикрепления электродов ощущение покалывания или прохождения электрического тока.

---------------------------------------------------------- 140 ----------------------------------------------------------

Во всех этих исследованиях имеется много общего с темя данными, которые были получены на животных при превращении непроизвольных актов в активно выполняемую реакцию. А вместе с тем ярко выступают и существенные отличия. Наблюдая за животными, мы могли лишь предполагать, что по мере образования у них новых условных рефлексов изменяются и их субъективные состояния, но конкретно не могли сказать, в чем они состоят. Человек же дает полную словесную информацию о своих переживаниях.

Приступив к изучению больных на материале нервной и психиатрической клиник, И. П. Павлов должен был подойти к пониманию высшей нервной деятельности человека, полностью сохраняя свои физиологические позиции. Он писал: «Пришлось сделать догадку относительно той прибавки, которую нужно принять, чтобы в общем виде представить себе и человеческую высшую нервную деятельность. Эта прибавка касается речевой функции, внесшей новый принцип в деятельность больших полушарий»[84].

Как известно, И. П. Павлов назвал условнорефлекторную деятельность больших полушарий сигнальной. Принцип сигнальности состоит в том, что одни агенты внешнего мира оказывают непосредственное и существенное действие на организм, например прямо разрушают его ткани или обусловливают введение внутрь пищи, другие же агенты, главным образом дистантные, предшествуют первым, сигнализируют их и вызывают предупредительные реакции в силу образования временных условных связей.

Определив общую физиологическую деятельность больших полушарий как сигнальную, И. П. Павлов сразу подчеркнул, что сигнализация есть рефлекс. Позже он начал говорить о двух сигнальных системах действительности, первой – общей у человека с животными и второй – словесной, специально человеческой сигнальной системе, коренным образом отличающей человека от животных.

Сигнальные системы можно характеризовать с различных точек зрения. Физиологически сигнальная система это прежде всего система всех нервных процессов, механизмов и реакций, служащих для сношения организма с окружающей средой. Законы работы первой сигнальной системы как работы нервной ткани устанавливались и устанавливаются на протяжении всего периода физиологического изучения деятельности высших отделов головного мозга, главным образом у животных. Физиологические же законы речевой деятельности имеют свои особенности, но они и до сих пор мало изучены.

---------------------------------------------------------- 141 ----------------------------------------------------------

Другая характеристика сигнальных систем состоит в выделении и изучении тех воздействий на мозг, которые, становясь условными раздражителями, сигнализируют окружающую действительность. Если взять эти раздражения в их субъективном выражении, тогда в отношении человека «впечатления, ощущения и представления от окружающей внешней среды, как общеприродной, так и от нашей социальной, исключая слово, слышимое и видимое»[85], составят первую сигнальную систему, звуковые же и кинестетические раздражения от речевых органов, «будучи сигналами первых сигналов, составят вторую сигнальную систему.

Наконец, сигнальные системы можно рассматривать как системы отражения действительности. Тогда первая сигнальная система человека отражает конкретную действительность, дает «е субъективные образы, а вторая сигнальная система отражает эту действительность в отвлеченной и обобщенной форме через словесные обозначения явлений внешнего и внутреннего мира, через процессы сознания и мышления. Эта же система служит и взаимному общению людей посредством речи.

Учение о двух сигнальных системах дало И. П. Павлову возможность выделить частные типы высшей нервной деятельности человека в отличие от общих типов нервной системы, свойственных и человеку и животным, и понять на основе этого физиологический механизм неврастении, истерии и психастении. Однако у нас нет пока прямых данных, чтобы объяснить с точки зрения физиологии возникновение и развитие языка.

Наблюдения за поведением низших и человекообразных обезьян показывают, что они отличаются от других животных чрезвычайно развитым исследовательским рефлексом. Все новое в окружающей обстановке сейчас же привлекает их внимание и вызывает различные двигательные акты, направленные на изучение этого нового.

Я был участником опытов А. О. Долина на обезьянах макаки. Когда на полу комнаты, в которой производились опыты, помещался незнакомый предмет, это вызывало у обезьян пассивно-оборонительный рефлекс. Обезьяны сразу же убегали на свои полки под потолком и оттуда внимательно фиксировали новый предмет. Затем одна из обезьян, наиболее смелая, сходила на пол, причем часто сейчас же в испуге убегала на прежнее место. Вскоре она снова спускалась на пол и осторожно двигалась к предмету, затем убегала. Каждый следующий раз она быстро доходила до прежнего, уже освоенного в прошлом места, а затем приближалась к новому предмету очень осторожно. Постепенно она начала подходить к нему вплотную, осматривала его с разных сторон, прикасалась к нему рукой и при первой

---------------------------------------------------------- 142 ----------------------------------------------------------

пробе тотчас же стремительно убегала наверх. Наконец, она брала предмет в руки, подносила ко рту, пыталась разобрать его на части, а затем бросала и теряла к нему всякий интерес.

Еще более исследовательский рефлекс выражен у шимпанзе «Роза», которую изучал Павлов. Она могла в течение долгого времени манипулировать новым предметом, тщательно его рассматривая, вырабатывать сложные условные двигательные акты на основе исследовательского рефлекса. Значение пищевого рефлекса отходило у нее на второй план.

Животные производят различные двигательные акты в качестве компонентов безусловных рефлексов и условных. При изложении данных, относящихся к ситуационным условным рефлексам, были приведены факты формирования различных произвольных и непроизвольных движений, выполняющих роль условных раздражителей пищевого безусловного рефлекса. Эти движения выступают в качестве необходимых звеньев условно-рефлекторной деятельности, которая обеспечивает последующий безусловный рефлекс, подготавливающий наступление безусловного раздражителя, получение пищи.

На примере исследовательского рефлекса и рефлекса игры мы встречаемся и с другими механизмами, когда животное своими активными двигательными актами приводит в движение различные предметы и этим создает раздражители данных рефлексов. Например, щенок, играя с мячом, подбрасывает его лапами или толкает мордой, а затем бегает за ним и ловит его.

Такие реакции имеют место и у человека. Ребенок также при соответствующих условиях приводит в действие свою произвольную мускулатуру, но он пользуется при этом не только конечностями, головой и туловищем, но и мускулатурой речедвигательного аппарата. Он произносит слова в качестве условных раздражителей различных рефлексов, как безусловных, так и условных.

Доказано, что животные могут образовывать временные связи, ассоциации и между индифферентными агентами. Определенный звук, в том числе и слово человека, может связаться со зрительным раздражителем, например видом какого-либо предмета, неподвижного или движущегося. То же происходит и у ребенка, но в то время как собака руководствуется больше интонацией слов, ребенок тонко различает звуковую структуру слова, фонемы как таковые. Количество таких связей у человека может быть почти безграничным, а связанные с ними синтетические нервные процессы условнорефлекторной деятельности протекают на недоступном для животного уровне.

Как уже упоминалось, у животных имеются двигательные условные рефлексы, которые сохраняются длительное время и без сопровождения их безусловными рефлексами. Происходит

---------------------------------------------------------- 143 ----------------------------------------------------------

как бы отрыв процесса условного возбуждения от безусловного,, и условные реакции получают самостоятельное существование. У человека в случае речевой функции этот механизм выступает в своей наиболее развитой форме. Словесные связи после их окончательного образования и уточнения остаются у человека на всю жизнь, не требуя дополнительных подтверждений.

В результате этих особенностей работы мозга человека словесные связи получают у него большую независимость и становятся обозначениями различных явлений природы. Это кладет начало тому механизму отвлечения и обобщения, которому служит человеческое слово. Эти особенности высшей нервной деятельности человека не представлены у животных даже в зачаточном виде.

Если бы собака могла издавать те разнообразные звуки, которыми она располагает, для обозначения некоторых предметов и своих действий, она бы предстала как разумное существо. Но она может лаять лишь на основе того механизма, который имеется и в случаях условного отряхивательного рефлекса и различных движений, обеспечивающих дальнейшее восприятие условных или безусловных раздражителей. Как, когда и в силу какого механизма предшественник настоящего человека произнес слова «да», «нет», «дай», «пойдем» и т. д. в таком же значении, в каком впоследствии эти слова начали произносить все люди, и как человек превратился в мыслящее существо, – этого мы пока с необходимыми подробностями не знаем.

К концу первого года ребенок начинает произносить слова. Можно видеть, что слышимое слово является для него совершенно особым и сильным раздражителем. Это, очевидно, зависит от структуры речедвигательного аппарата, морфологической организации мозга и врожденных функциональных нервных механизмов. Ребенок настойчиво пытается произнести слышимое слово. Звуковое словесное раздражение вызывает деятельность речедвигательного аппарата, которая выступает в роли безусловной ответной реакции па слышимое слово, а произнесение слышимых фонем в какой-то степени завершает определенный цикл нервной деятельности Это сообщает значительную самостоятельность речедвигательным компонентам.

Здесь отчетливо выступает тот основной принцип соответствия между условным и безусловным возбуждениями, который служит необходимым условием формирования процесса условного возбуждения и образования и сохранения временных связей. Произносимое слово должно соответствовать слову слышимому, и это находится под постоянным контролем со стороны ребенка, и при этом нет необходимости в специальном обучении и инструкциях. Если бы этого не было, то ребенок не мог бы научиться говорить, а язык у различных народов не мог бы сохранить свою устойчивую фонетику. Имеющиеся врожденные

---------------------------------------------------------- 144 ----------------------------------------------------------

механизмы выражены у ребенка лишь в самом раннем возрасте, и для их становления необходимы социальная среда, наличие говорящих и общающихся с ребенком людей. Вообще формирование функциональной организации человеческого мозга дается окружающей средой, историческим опытом человечества.

На значение пользования словами ясно и кратко указывал И. П. Павлов. Он писал, что для людей «эти новые сигналы в конце концов стали обозначать все, что люди непосредственно воспринимали как из внешнего, так и из своего внутреннего мира, и употреблялись ими не только при взаимном общении, но и наедине с самим собой»[86].

Следует особо подчеркнуть высокую синтезирующую способность человеческого мозга. Когда ребенок просит накормить его, то в той или другой форме воспроизводится вся последовательность будущих, ожидаемых событий, что в простой форме мы видим и у животных при изучении ситуационных условных рефлексов. Этими раздражителями служат и движения лица, дающего пищу, и вид и другие свойства просимой пищи, и пища как раздражитель рецепторов полости рта, и предстоящий акт еды и т. д.

Механизмы нервного синтеза составляют основу явления условного рефлекса и всей высшей нервней деятельности. Временная связь – это прежде всего объединение отдельных нервных процессов в единое целое, идет ли речь об условном и безусловном возбуждениях, индифферентных раздражителях или об объединении кинестетических и словесных слуховых раздражений с раздражениями, идущими от окружающего мира. Предыдущее звено объединенного нервного процесса подготавливает и вызывает последующее. На этом и основано то, что со словами связываются конкретные образы действительности, наши представления, что существует то явление, которое выделено под названием взаимодействия сигнальных систем.

В эволюции человека решающее значение имели три фактора: развитие руки, речедвигательного аппарата и мозга. Рука выполняет чисто механические функции. Понятна и работа речедвигательного прибора, связанная с произнесением слои. Здесь важно то, что произнесение слов не требует большой затраты мышечной энергии и человек может, не утомляясь, говорить часами. Деятельность второй сигнальной системы не составляет сколько-нибудь обременительного физического труда. А вместе с тем эта система дает возможность комбинировать и воспроизводить явления внешнего мира и те обобщения, которые даются словами. Человек при посредстве своих сигнальных систем и всестороннего отражения действительности, при помощи своего сознания и мышления охватывает весь доступный

---------------------------------------------------------- 145 ----------------------------------------------------------

окружающий мир. И это благодаря изумительной в своей сложности и простоте конструкции и функции человеческого мозга. Все это – величайшие события в эволюции жизни. Мне кажется, что я слышал от И. П. Павлова такое определение: жизнь есть сохранение жизни. Это определение шире дарвиновского закона о борьбе за существование. Сохранение жизни для человека возможно лишь при условии, что он своей деятельностью уравновешивает себя с окружающей средой, а следовательно – и с социальной средой. Это и привело к необходимости общения между людьми посредством произносимых и слышимых слов; слова стали необходимым условием труда. Но это уже область, которая лежит за пределами физиологии и доставляет предмет других наук.