Свойства нервной системы
Образы, картины поведения, как писал И. П. Павлов, представляют собой огромное разнообразие. Но так как наше поведение управляется нервной системой, есть возможность свести указанное разнообразие к ограниченному числу основных свойств нервной системы. Многолетние изучения собак по методу условных рефлексов позволили И. П. Павлову выделить и описать эти свойства. С самых первых опытов бросалась в глаза разница в поведении собак: одни без сопротивления пили и оставались спокойными в новой для них экспериментальной обстановке, спокойно переносили приборы, прикрепляемые к их коже, а когда им при этом давали пищу, они ее сейчас же ели. А других днями и неделями, очень постепенно нужно было приучать ко всему этому. У первых условные рефлексы образовывались быстро, после двух-трех сочетаний, у вторых — через десятки повторений. И. П. Павлов предположил, что у первых сила раздражения — процесс сильный, а у вторых — слабый. У первых своевременно возникающий раздражительный процесс, как, например, при виде предлагаемой еды, постоянно противостоит второстепенным влияниям, оставаясь преобладающим. У вторых его силы не хватает для преодоления менее важных условий, которые действуют на основной раздражитель как тормоз.
Следующим свойством нервной системы, обратившим на себя внимание, было равенство или неравенство раздражения и торможения, позже названное уравновешенностью. Собаки с очень сильным возбуждением и слабым торможением (неуправляемые) плохо переносили опыты, где нужно было на один звук положительно реагировать (например, нажимать на педаль), а на похожий звук не реагировать вообще. Они выражали протест в виде лая и разрушительных действий. При этом четкого выполнения задания так и не удавалось добиться. Есть собаки, которые легко справляются с такими заданиями. У них возбуждение и торможение стоят на одинаково большой высоте, это нервная система — уравновешенная. Таким образом, сильные делятся на уравновешенных и неуправляемых. Но сильные уравновешенные тоже зачастую резко различаются по поведению. Одни подвижны, общительны .и реактивны. Другие, наоборот, малореактивны, малоподвижны, малообщительны и вообще медлительны. Основанием для такого различия является подвижность нервной системы, скорость образования условных рефлексов. Следовательно, сильные уравновешенные могут быть подвижными или иметь инертную нервную систему.
В выделенных четырех типах нервной системы И. П. Павлов увидел гениальное провидение Гиппократа*, уловившего в массе бесчисленных вариантов человеческого поведения капитальные черты. Выделение Гиппократом меланхолика из массы людей обозначало разделение людей на сильных и слабых. Холерик выделялся из группы сильных своей безудержностью, т. е. неспособностью усмирять свою силу, или преобладанием возбуждения над торможением. Здесь подтверждается принцип уравновешенности. А в сопоставлении флегматика и сангвиника проявлялось свойство подвижности нервной системы. Эти свойства обусловливают высшее приспособление организма к окружающим условиям. Значение силы нервных процессов видно, когда в окружающей среде появляются необычные, чрезвычайные события, раздражения большой силы. Когда возникает необходимость задержать, подавить эффект этого раздражения и выдержать чрезвычайное напряжение, проявляется важность равновесия нервных процессов. И так как окружающая среда постоянно колеблется, часто сильно и неожиданно, то оба процесса — и торможение и возбуждение — должны обладать высокой подвижностью: способностью быстро, по требованию внешних условий, давать преимущество одному раздражению перед другим, раздражению перед торможением, и наоборот.
* Подробнее о типах темперамента, описанных Гиппократом, в разд. Темперамент.
Теория И. П. Павлова о свойствах НС, как о ведущих параметрах организации поведения и физиологической индивидуальности предопределила ее исключительную перспективность, но в то же время вызвала серьезную критику, в частности за «оценочный подход». Для И. П. Павлова характерно стремление рассматривать основные свойства НС как шкалу, в которой один полюс с биологической точки зрения является положительным, а другой — отрицательным. Павлов считал, что такое качество, как, например, сила, является положительным свойством, а слабость нервной системы — дефектом организации. Глубокий теоретический анализ, проведенный Б. Н. Тепловым, позволил утверждать, что на каждом полюсе существует сочетание положительных и отрицательных сторон. Так, например, слабость нервной системы (невысокая выносливость нервных клеток) связана с высокой чувствительностью (способностью улавливать низкие по интенсивности сигналы, которые лежат ниже порога восприятия особей сильного типа), а сила нервной системы (выносливость) сочетается с низкой чувствительностью. Таким образом, оба полюса являются «конкурентоспособными» и одинаково жизнеспособными.
Мозг
У всех видов позвоночных головной и спинной мозг появляется в виде трубки толщиной в один клеточный слой. В передней части трубки появляются три утолщения или первичных мозговых пузыря. Из них развиваются задний мозг, средний и передний. Из переднего пузыря образуется больше всего отделов головного мозга, в том числе две камеры с левой и правой стороны, у которых и образуются полушария головного мозга. Структурам переднего мозга обычно приписывают «высшие» интеллектуальные функции. Главные доли переднего мозга получили названия по своему местоположению (в скобках указаны их главные функции): затылочная (зрение), височная (слух и речь), теменная (реакция на сенсорные стимулы и управление движениями), лобная (координация функций других областей коры). Полушария головного мозга различаются по функционированию аналогичных, параллельных отделов. Это явление было названо асимметрией головного мозга. Подтверждением служит наблюдение из повседневной практики. Большинство людей отдает предпочтение правой руке, управляемой левой половиной мозга. Лингвистические способности тоже связывают с левой стороной. Поэтому раньше считалось, что левое полушарие более важное, доминирующее, а правое — подчиненное. В последние годы стало ясно, что каждое полушарие обладает своими «особыми талантами». Если левое полушарие отвечает за оперирование словесной, знаковой информацией: чтение, счет, операции анализа, то правое доминирует в таких свойствах, как музыкальность, распознавание сложных зрительных образов, выражение и распознавание эмоций, операции синтеза, обобщения.
Средний мозг включает таламус и гипоталамус. В таламических полях и ядрах происходит переключение почти всей информации, входящей в передний мозг и выходящей из него. Гипоталамические ядра и поля служат передаточными (релейными) станциями для внутренних систем — они контролируют информацию о состоянии организма, поступающую от внутренних органов и вегетативной нервной системы.
Продолговатый мозг, мост, ствол и мозжечок образуют задний мозг. Поля и ядра моста и ствола мозга контролируют дыхание и сердечный ритм и имеют важнейшее значение для поддержания жизни. Мозжечок получает и модифицирует информацию о положении тела и конечностей. В мозжечке хранятся основные программы усвоенных двигательных реакций.
Самое простое движение, любая мысль человека регулируются сложной работой всего головного мозга.
От успешного функционирования мозга зависит способность того или иного существа воспринимать окружающее, адаптироваться к нему и жить в нем достаточно долго для того, чтобы произвести потомство и таким образом поддержать существование вида. Однако символические действия высшего порядка, которые производит человек, когда выполняет математические вычисления, преобразует мысли в устную или письменную речь, сочиняет музыку или стихи, рисует, танцует — есть результат необычных свойств человеческого мозга, которые еще предстоит постигать, хотя ученые давно пытаются проникнуть в эту тайну.
Историки науки отмечают, что мыслители прошлого, пытаясь объяснить, как работает мозг, искали аналоги в окружающем их материальном мире. Античный врач Гален одним из первых анатомировал мозг человека. Главными техническими достижениями его времени были водопровод и канализация, основанные на принципах механики жидкостей. Поэтому едва ли можно считать случайной убежденность Галена в том, что в мозгу важную роль играют заполненные жидкостью полости. Сегодня эти полости известны как система мозговых желудочков. Гален считал, что все физические функции тела, состояние здоровья и болезни зависят от распределения четырех жидкостей организма — крови, флегмы (слизи), черной и желтой желчи. Каждая из них имеет специальную функцию: кровь поддерживает жизненный дух; флегма вызывает вялость; черная желчь обусловливает меланхолию; желтая — гнев. Эта теория очень долго оставалась популярной.
В XVII в. пришло убеждение, что это можно объяснить с позиций механики. Немецкий астроном Иоганн Кеплер высказал мнение, что глаз действует, по сути, как обычный оптический инструмент.
В XVIII и XIX столетиях было установлено, что нервы и мышцы обладают электрической возбудимостью. Однако понимание того, что нервы и мышцы действительно работают, генерируя «животное» электричество, пришло далеко не сразу. Итальянский ученый Луиджи Гальвани разрешил эту проблему только в самом конце XVIII в., а немецкий биолог Эмиль Дюбуа-Реймон вновь вернулся к ней в начале следующего столетия. Ему и его сотрудникам впервые удалось измерить электрические потенциалы живых действующих нервов и мышц.