Низшие, стволовые отделы головного мозга — продолговатый и средний мозг — по своему строению и функции близки к спинному мозгу и являются центральным аппаратом, осуществляющим ряд сложнейших и жизненно важных рефлексов. Так, в продолговатом мозгу замыкаются дуги сосательного рефлекса, имеющегося у человека с первого дня рождения, слюноотделительного рефлекса, проявляющегося при раздражении пищей полости рта, чихательного — при раздражении слизистой оболочки носа, кашлевого — гортани и слезоотделительного — глаза. В среднем мозгу замыкаются рефлексы сужения зрачка в ответ на освещение глаза. Эти рефлексы имеют биологически целесообразное значение и называются защитными.
Осуществляются здесь и сложнейшие рефлекторные процессы, координирующие совместную работу многих мышечных групп и систем внутренних органов. Со стволовой частью мозга связан и мозжечок, обеспечивающий рефлекторную тончайшую настройку мышечного напряжения, сокращения и расслабления отдельных групп мышц при изменении положения тела в пространстве, при ходьбе, беге, прыжках и т. д. На всякое новое, внезапное раздражение человек отвечает простейшими ориентировочными рефлексами, унаследованными им от животных: поворотом головы, глаз и всего тела (а у животных — движениями ушей и ноздрей), расширением зрачков, сужением кровеносных сосудов, быстрым сокращением всех мышц тела — вздрагиванием. Рефлекторные дуги всех этих ориентировочных рефлексов замыкаются в среднем мозгу.
Выше и в стороны от среднего мозга лежат скопления нервных клеток, получившие название подкорковых узлов больших полушарий головного мозга. Они осуществляют координацию импульсов, идущих от всех органов чувств, и играют весьма большую роль в возникновении простейших эмоций. Подкорковые узлы обеспечивают координацию сложных двигательных актов. Так, например, голубь, у которого сохранены подкорковые узлы, но удалены вышележащие участки головного мозга, может летать, выполняя в полете сложные эволюции.
Следует отметить, однако, что у здорового бодрствующего человека в случаях описанных выше спинномозговых рефлексов нервный импульс не локализуется только в спинном мозгу, а поднимается в головной мозг. Поэтому человек, уколов свою руку, не только непроизвольно ее отдернет, но и ощутит укол, эмоционально оценит его: рассердится или рассмеется и т. д. Это относится и к рефлексам, замыкающимся на более высоком уровне. Все они имеют свое, как принято говорить, корковое представительство, то есть определенные участки коры головного мозга, связанные с теми нижележащими центрами, в которых замыкаются рефлексы.
Отметим, что в отличие от спинного мозга в больших полушариях головного мозга, самой "верхней" и самой молодой части мозга, нервные клетки расположены не только в их центральных отделах (в подкорковых узлах), но и главным образом по их периферии в виде так называемой коры головного мозга.
У клеток коры головного мозга есть особенность, очень важная для психической деятельности и отличающая их от всех других клеток организма. Все другие клетки человеческого организма в процессе жизни размножаются и отмирают. Отчетливее всего это заметно в поверхностном слое кожи, клетки которого живут только несколько дней; клетки крови живут около месяца. Клетки же коры мозга в раннем детском возрасте перестают размножаться и только в старческом возрасте начинают отмирать. На месте ранения мозга новые клетки не восстанавливаются. Зато ни одним клеткам человеческого организма не свойственна такая взаимозаменяемость, как клеткам коры головного мозга.
Рефлекторная теория психики
Понятие рефлекса (по латыни — отражение) в науку ввел французский ученый Рене Декарт. Но его взгляды, на тот момент, были еще наивны и противоречивы, В начале прошлого века физиология достаточно изучила спинномозговые рефлексы. Заслуга создания рефлекторной теории психики принадлежат И.М. Сеченову и И.П. Павлову. Так, И.М.Сеченов в своей книге «Рефлексы головного мозга» (1863 г.) показал, что все акты сознательной и бессознательной жизни по способу своего происхождения суть рефлексы. Он выделил в рефлексах три звена:
- начальное звено — внешнее раздражение и превращение его органами чувств в процесс нервного возбуждения, передаваемого в мозг;
- среднее звено — центральные процессы в мозгу (процессы возбуждения и торможения) и возникновение на этой основе психических состояний (ощущений, мыслей, чувств и т.д.);
- конечное звено — внешнее движение.
По мнению Сеченова, рефлексы головного мозга начинаются чувственным возбуждением, продолжаются определенным психическим актом и кончаются мышечным движением, поскольку среднее звено не может быть обособлено от первого и третьего, а также поскольку все психические явления — это неотделимая часть всего рефлекторного процесса, имеющего причину в воздействиях внешнего для мозга реального мира.
Это была первая и достаточно успешная попытка создания рефлекторной теории психики. Однако честь глубокой экспериментальной разработки рефлекторной теории психики принадлежит И.П. Павлову, создавшему новую область науки — учение о высшей нервной деятельности. Высшая нервная деятельность — это понятие, обобщающее и психологию и биологию высшей нервной деятельности, что отнюдь не означает тождества последних. В основе высшей нервной деятельности, лежит условный рефлекс, представляющий собой одновременно и физиологическое и психологическое явления. Вот как сам И.П. Павлов в статье «Условный рефлекс», написанной в 1934 году, представлял свой классический опыт:
«...Сделаем два простых опыта, которые удадутся всем. Вольем в рот собаки умеренный раствор какой-нибудь кислоты. Он вызовет на себя обыкновенную оборонительную реакцию животного: энергичными движениями рта раствор будет выброшен вон, наружу, и вместе с тем в рот (а потом наружу) обильно польется слюна, разбавляющая введенную кислоту и отмывающая ее от слизистой оболочки рта. Теперь другой опыт. Несколько раз, любым внешним агентом, например определенным звуком, подействуем на собаку как раз перед тем, как ввести ей в рот тот же раствор. И что же? Достаточно будет повторить один лишь звук — и у собаки воспроизведется та же реакция: те же движения рта и то же истечение слюны. Оба эти факта одинаково точны и постоянны. И оба они должны быть обозначены одним и тем же физиологическим термином «рефлекс»...
...Постоянную связь внешнего агента с ответной на него деятельностью организма законно назвать безусловным рефлексом, а временную — условным рефлексом... Временная нервная связь есть универсальнейшее физиологическое явление в животном мире и в нас самих. А вместе с тем оно же—и психическое — то, что психологи называют ассоциацией, будет ли это образование соединений из всевозможных действий, впечатлений, или из букв, слов и мыслей».
Теперь ясно, что психические функции осуществляются условными рефлексами, из которых складывается высшая нервная деятельность, а более простые ее функции — безусловными рефлексами, составляющими низшую нервную деятельность. Описанный выше у собаки рефлекс (звук - слюноотделение) есть условный рефлекс первого порядка. Но значение условно-рефлекторной деятельности увеличивается возможностью образования так называемых рефлексов высшего (второго, третьего и т.д.) порядка, оказывается, что если первый условный рефлекс будет достаточно прочен, то при известных обстоятельствах через некоторое время он также может стать условным раздражителем. Связь «звонок — слюноотделение» будет в этом случае рефлексом уже второго порядка. Существуют и более сложные рефлексы. Рефлекс второго порядка может образоваться только на базе достаточно прочного рефлекса первого порядка. Вначале же всякий только что образовавшийся рефлекс не прочен и легко нарушается. Любой внешний раздражитель, например тот же звонок, данный вместе или сразу после света, вызывает прекращение выделения слюны — тормозит рефлекс. Такое торможение рефлекса под влиянием другого раздражителя И.П. Павлов назвал внешним торможением.
Если в опытах с собакой, уже обладающей выработанным рефлексом «свет — слюноотделение», много раз подряд зажигать лампочку без подкармливания, то слюны будет выделяться все меньше и меньше и наконец рефлекс совсем угаснет. Это результат внутреннего угасательного торможения. Угасательное торможение имеет место, например, в процессе угасания навыков стрельбы из оружия при отсутствии упражнения. Своеобразной формой внешнего торможения является запредельное торможение, вызванное чрезмерной силой условного раздражителя. Например, если в опыте с собакой, у которой образован рефлекс на зажигание лампочки, дать очень яркий свет, то выделение слюны у нее может не только уменьшиться, но и совсем исчезнуть. При таком запредельном торможении возбуждение в определенных центрах настолько усиливается, что переходит в свою противоположность — торможение.
Для человека сила раздражителя определяется не только его физическими особенностями (яркостью, громкостью и т. д.), но и его индивидуальной значимостью именно для данного человека. В связи с этим запредельное торможение играет большую и очень сложную роль в области эмоций, и в частности в проявлении напряженности. Иногда «отчитывание» подчиненного сотрудника не имеет педагогического эффекта именно потому, что вызывает у него запредельное торможение.
Доказано, что образование торможения условных рефлексов усложняется процессом индукции. Образовавшийся в каком-либо участке коры головного мозга нервный процесс возбуждения растекается, иррадиирует на соседние области. Но когда какой-нибудь участок коры головного мозга приходит в состояние возбуждения, то в других ее участках в силу отрицательной индукции возникает процесс торможения. Напротив, вокруг заторможенного участка в силу положительной индукции возникает участок возбуждения. В силу последовательной индукции прекращение возбуждения в каком-либо участке коры головного мозга приводит к его временному торможению, а прекращение торможения -- соответственно к повышенной его возбудимости.