В начале XX века из двух разных областей знаний - физиологии и психологии - оформились две специальные науки, которые занялись изучением связей между психическими явлениями и органическими процессами, происходящими в мозге человека. Это физиология высшей нервной деятельности и психофизиология:
представители первой науки обратились к изучению тех органических процессов, происходящих в мозгу, которые непосредственно касаются управления телесными реакциями и приобретения организмом нового опыта;
представители второй науки сосредоточили свое внимание в основном на исследовании анатомо-физиологических основ психики. (См. дополнительный иллюстративный материал.)
Общим для ученых, называющих себя специалистами по высшей нервной деятельности и по психофизиологии, стало понятие научения, включающее в себя явления, связанные с памятью и в результате приобретения организмом нового опыта одновременно обнаруживающиеся на анатомо-физиологическом, психологическом и поведенческом уровнях. (См. дополнительный иллюстративный материал.)
Большой вклад в понимание того, как связана работа мозга и организма человека с психологическими явлениями и поведением, внес И.М.Сеченов. Позднее его идеи развил в своей теории физиологических коррелятов психических явлений И.П.Павлов, открывший явление условнорефлекторного научения. В наши дни его идеи послужили основанием для создания новых, более современных психофизиологических теорий, объясняющих научение и поведение в целом (Н.А.Бернштейн, К.Халл, П.К.Анохин), а также механизмы условнорефлекторного приобретения опыта (Е.Н.Соколов). (См. дополнительный иллюстративный материал.)
По мысли И.М.Сеченова, психические явления входят как обязательный компонент в любой поведенческий акт и сами представляют собой своеобразные сложные рефлексы. Психическое, считал Сеченов, столь же объяснимо естественнонаучным путем, как и физиологическое, так как оно имеет ту же самую рефлекторную природу. (См. дополнительный иллюстративный материал.)
Своеобразную эволюцию со времени первого своего появления с начала XX века до наших дней претерпели идеи И.П.Павлова, связанные с понятием условного рефлекса. Поначалу на это понятие возлагали большие надежды в объяснении психических процессов и научения. Однако эти надежды полностью не оправдались. Условный рефлекс оказался слишком простым физиологическим явлением, чтобы на его основе можно было понять и к нему свести все сложные формы поведения, тем более психические феномены, связанные с сознанием и волей.
Вскоре после открытия условнорефлекторного научения были обнаружены и описаны иные пути приобретения живыми существами жизненного опыта - импринтинг, оперантное обусловливание, викарное научение, которые существенно расширили и дополнили знания о механизмах научения, свойственных человеку. Но тем не менее идея условного рефлекса как одного из способов приобретения организмом нового опыта осталась и получила дальнейшую разработку в работах психофизиологов, в частности Е.Н.Соколова и Ч.А.Измайлова. (См. дополнительный иллюстративный материал.)
Наряду с этим наметились новые, более перспективные направления разработки проблемы связи психики и мозга. Они касались, с одной стороны, роли, которую психические процессы совместно с физиологическими играют в управлении поведением, а с другой - построения общих моделей регуляции поведения с участием в этом процессе физиологических и психологических явлений (Николай Александрович Бернштейн (1896-1966), Леонард Халл Кларк (1884-1952), Петр Кузьмич Анохин (1898-1974)). (См. дополнительный иллюстративный материал.)
Результаты исследования условнорефлекторных физиологических механизмов поведения на уровне целостного организма были дополнены данными, полученными при изучении поведения на нейронном уровне. Значительный вклад в решение соответствующих вопросов внесли отечественные нейропсихологи и психофизиологи. Они основали свою школу в психофизиологии поведения, двигательной активности и органов чувств (восприятие, внимание, память).
Е.Н.Соколовым и Ч.А.Измайловым было предложено понятие концептуальной рефлекторной дуги. В блок-схеме концептуальной рефлекторной дуги выделяют три взаимосвязанные, но относительно автономно действующие системы нейронов:
афферентную (сенсорный анализатор);
эффекторную (исполнительную - органы движения);
модулирующую (управляющую связями между афферентной и эффекторной системами). (См. дополнительный иллюстративный материал.)
Афферентная система, начинающаяся с рецепторов, состоит из нейронов-предетекторов, производящих общую предварительную обработку информации, поступающей на органы чувств, и нейронов-детекторов, выделяющих в ней стимулы определенного рода, избирательно настроенных, реагирующих только на такие стимулы. (См. дополнительный иллюстративный материал.)
Эффекторная система включает командные нейроны, мотонейроны и эффекторы, т.е. нервные клетки, в которых происходит выработка команд, идущих от центра к периферии, и части организма, ответственные за их исполнение. (См. дополнительный иллюстративный материал.)
Модулирующая система содержит нервные клетки (модулирующие нейроны), связанные с переработкой информации, циркулирующей между нейронными сетями, составляющими афферентную и эффекторную подсистемы концептуальной рефлекторной дуги. (См. дополнительный иллюстративный материал.)
Схему работы концептуальной рефлекторной дуги можно представить себе следующим образом. На рецепторы - специфические аппараты органов чувств, способные воспринимать и реагировать на определенные физические воздействия, - поступают сигналы-стимулы. Рецепторы, в свою очередь, связаны с селективными детекторами - нейронами, избирательно реагирующими на те или иные стимулы, причем эта связь может быть прямой или, осуществляться через предетекторы. Селективные детекторы работают по следующему принципу: определенной комбинации возбуждения рецепторов соответствует максимум возбуждения на одном из селективных нейронов-детекторов.
От детекторов сигналы далее поступают на командные нейроны. Уровень возбуждения командных нейронов регулируется работой модулирующих нейронов. От командных нейронов возбуждение далее поступает на мотонейроны, связанные с органами движения и другими эффекторами.
В работу концептуальной рефлекторной дуги включен механизм обратной связи. Через механизм обратной связи регулируется возбудимость рецепторов, эффекторов и самих нейронов. Выделение основных элементов концептуальной дуги, пишет Е.Н.Соколов, явилось результатом обобщения данных о нейронных механизмах рефлексов у животных, стоящих на разных ступенях эволюционной лестницы. (См. дополнительный иллюстративный материал.)
H.А.Бернштейн доказал, что даже простое движение, приобретенное при жизни, не говоря уже о сложной человеческой деятельности и поведении в целом, не может быть выполнено без участия психики. "Формирование двигательного акта, - писал он, - есть на каждом этапе активная психомоторная деятельность... Для каждого двигательного акта, потенциально доступного человеку, в его центральной нервной системе имеется адекватный уровень построения, способный реализовать основные сенсорные коррекции этого акта, соответствующие его смысловой сущности... Чем сложнее движение, тем многочисленнее и разнообразнее требующиеся для его выполнения сенсорные коррекции"1.
Наивысший уровень регуляции вновь осваиваемых сложных движений обязательно связан с сознанием человека и является ведущим для этого движения. Подчиненные ему нижележащие уровни называются фоновыми. Эти компоненты обычно остаются за порогом сознания. (См. дополнительный иллюстративный материал.)
Как только движение превращается в автоматизированный навык и переключается с ведущего уровня на фоновый, процесс управления им, его контроля уходит из поля сознания.
Однако в самом начале освоения нового движения сознание присутствует всегда. Исключение составляют только наиболее простые движения, для которых в организме уже имеются готовые врожденные или приобретенные механизмы. Характерным явлением, сопровождающим переключение движения с более высокого уровня на более низкий, выступает "снятие зрительного контроля... и замена его проприоцептивным. Это явление заключается в том, что субъект оказывается в состоянии делать какую-то часть работы не глядя"2 (См. дополнительный иллюстративный материал.).
Американский ученый К.Халл явился основоположником современной психофизиологической теории научения, объясняющей, каким образом организм приобретает и совершенствует жизненный опыт. К.Халл рассматривал живой организм как саморегулирующуюся систему со специфическими механизмами поведенческой и генетико-биологической регуляции. Эти механизмы - в основном врожденные - служат для поддержания оптимальных условий физического и биохимического равновесия в организме - гомеостаза, включаются в действие, когда он нарушен. (См. дополнительный иллюстративный материал.)
В основу теории Халла был положен ряд постулатов, вытекающих из имеющихся знаний по физиологии организма и мозга, полученных к началу второй трети XX века. Сформировав 16 таких постулатов с помощью определенных правил, представляющихся достаточно обоснованными, К.Халл дедуктивно построил теорию поведения организма, многие выводы из которой впоследствии нашли экспериментальное подтверждение.