Тайны, догадки, прозрения(Из истории физиологии)
Шрифт:
Во времена Сеченова «рефлекторное» представление было более чем прогрессивным. Во времена Павлова уже было понятно, что существуют и другие механизмы, какие — узнать не было возможности. В наши дни физиологи получили такую возможность и не только для изучения на животных — на человеке. И потому многое сумели понять и объяснить. Еще больше — открыть, пока необъяснимое.
Вы помните канарейку, которая связанными крыльями передвигала кубики и строила из них «башню», чтобы достать пищу? На какие отражательные механизмы опирались ее действия? Ведь никакого опыта она не имела и никакой рефлекс не мог у нее выработаться. Между тем она знала, чего ждет от впервые производимых манипуляций: получения еды. Мозг приказывает ей действовать определенным образом, исправляет ошибки на основании ожидаемых результатов. Но откуда взялись ожидания?
Мозг действует в этом примере, как и во множестве других, не как весы, уравновешивающие организм со средой, а как «Госплан», планирующий действия против неудобств, выдвигаемых средой. Сам мозг является здесь активным началом предвидения: зарождается мотивация, она порождает цель, цель организует средства, поступки. Вот откуда сеченовское: мы слушаем, а не просто слышим, мы смотрим, а не просто видим. Мозг не регистратор, а приемник и анализатор, не просто восприниматель, а орган, ставящий цель и делающий из восприятия действенные выводы.
Мозг человека способен предвидеть сознательно, мыслить перспективно, воспринимать ассоциативно — и еще выражать все словами.
На том симпозиуме, о котором шла речь, в своем вступительном слове Н. П. Бехтерева говорила:
— Известно, что в мозгу есть механизм, обеспечивающий избыточные возможности при встрече с каждой новизной. Те, кому удалось «подсмотреть», что происходит в мозгу в момент, когда обстановка оказывается новой, когда неожиданно совершается переход к старой обстановке, когда есть хоть какие-нибудь основания для того, чтобы «удивиться», могут сказать, что мозг в этих случаях как бы «проигрывает» массу готовностей к этой новой ситуации. В это время активизируется огромное количество нервных элементов, включается масса связей между различными участками и элементами мозга. Не исключено, что этот же механизм, хотя бы частично, лег в основу сохранения возможностей мозга, возможностей вида. Весьма вероятно, что эта реакция на новизну и есть что-то вроде механизма, который, обеспечивая избыточную готовность в каждой конкретной, даже маленькой новизне данной минуты, на долгие века сохранил бесконечно большие возможности мозга…
Мозг такой, как он есть сейчас, мало изменился в веках. Но до наших дней никому не удавалось «подсмотреть», какими процессами обеспечивает он высшую нервную деятельность. Поиски электрофизиологических характеристик, связанных с психическими актами, тоже имеют уже многолетнюю историю.
Грей Уолтер, известный английский нейрофизиолог, посвятивший себя изучению электрической активности мозга, разработавший прибор для анализа волн этой активности, многие годы «ловил» законы их разнообразия и изменчивости. Он открыл различные биоэлектрические ритмы, записываемые на электроэнцефалограммах, и дал им названия. С конца пятидесятых годов Грей Уолтер начал лечение вживленными электродами одного из видов эпилепсии, расстройства движений при некоторых трудно поддающихся медикаментозному воздействию неврозах.
Ученый искал объективные показатели изменения поведения мозга в период психической деятельности человека. Одно из важных открытий пришло «случайно». Такие «случаи» знает история науки, как знает и то, что толчком к открытию они становятся только для исследователей, которые их ждут. Так было с Луи Пастером, случайно использовавшим старую культуру куриной холеры, после прививки которой курица не заболела — что и послужило началом создания вакцин из ослабленных микробов; так было с Кохом, обнаружившим на срезе сырой картофелины разноцветные пятна, оказавшиеся различными колониями микробных культур и подсказавшие ученому бактериологическую технику разъединения бактерий на твердых питательных средах; так было с Флемингом, «случайно» открывшим пенициллин в плесени, уничтоживший в чашке с питательной средой все находившиеся там стафилококки.
Ну, а у Грея Уолтера случай был особый по своей тонкости, и заметить его, скажем, во времена даже Флеминга, просто не было бы никакой возможности. И сам Уолтер, и его увлеченные делом сотрудники обладали адским терпением — однообразная бесконечная работа ничуть не наскучила им. Они записывали биотоки у людей, анализировали их, сравнивали друг с другом, замечали малейшие изменения в графическом изображении, до красноты век всматривались в рисунки электроэнцефалограмм.
И в одно из таких обычных исследований одного обычного больного на пол упал какой-то металлический предмет. Звук раздался довольно звонкий и — вот это новость! — волны биотоков мгновенно изменились. Таких никто из исследователей прежде не видел — это были волны совершенно особой конфигурации. Откуда взялись они? Неужели от звука упавшего предмета?
Верно, именно так. Мозг человека откликнулся на неожиданный звук, насторожился — что-то за сим последует?..
Уолтер назвал обнаруженный ритм «волнами ожидания» и, поскольку электрическим волнам обычно присваиваются буквы греческого алфавита — альфа, бета, тета и др., — он обозначил их как «Е-волны». «Е-волны» возникали всякий раз, когда человек настораживался в ожидании последствий какого-либо явления. Они были как бы «стрелкой», указывающей на то, что наступит «после». Это открытие Уолтера легло в основу множества работ, связанных с направленностью мозга в будущее.
При исследованиях, проводимых Бехтеревой, Смирновым и другими сотрудниками коллектива, во время сложной психической деятельности закономерно изменялось функциональное состояние всего мозга — вовлекались глубокие структуры, соучаствующие в этой деятельности. Исследования были настолько точны, что позволяли отметить тончайшие нюансы изменений при тончайших изменениях ситуаций. Менялся рисунок постоянных потенциалов некоторых глубоких отделов в момент «удержания в памяти», по-другому выглядел во время ответа на вопрос, более того, становился другим, когда ответ бывал правильным, по сравнению с возникавшим во время неправильного ответа. Так воочию было показано, что при изменении вида психической деятельности, как и при изменении условий существования, в зависимости от свойств поставленной задачи или ее значимости, вовлекаются не только обязательные для данной реакции структуры, не только близкие их резервы, но и весь мозг целиком.
Метод вживленных электродов, так много давший клинике, — с его помощью теперь лечат гиперкинезы, рассеянный склероз, некоторые формы эпилепсии, тяжелые болевые синдромы, болезнь Рейно, целый ряд психических заболеваний, — быть может, «чистой» науке дал еще больше. Он помог определить, какие «точки» мозга за что «ответственны»; что происходит в глубинах мозга при «думанье», гневе, раздражении и других эмоциях.
Погруженные в глубину мозга золотые электроды во время электрических воздействий, необходимых для уточнения «больных» участков мозга, и позже, когда эти участки разрушаются, позволяют без какого бы то ни было ущерба для больного регистрировать состояние прежде недоступных структур. Раздражения определенных участков, куда были вживлены электроды, вызывали различные по типу и окраске эмоции (потому их называют «вызванными») — в зависимости от того, какие ядра или клетки или их группы в тот момент раздражались. И всегда воздействие на определенную точку вызывало строго определенную эмоцию; по-видимому, эта точка и есть «место жительства» данной эмоции. И никогда положительные эмоции не переходили в отрицательные в одном и том же «адресе».
Вот, значит, какое дифференцированное разделение труда существует между клетками глубоких структур мозга!
При этом больные лежат или сидят, сознание их ясно, они ориентируются во времени и пространстве, определяют, где находятся, понимают, что больны и чем больны и — что важно — рассказывают о своем состоянии. Бывают иногда случаи, когда больной чувствует сонливость, должно быть оттого, что на время снижается уровень активности коры из-за снижения влияния на нее ретикулярной формации.
На пути изучения механизмов эмоций человека стояли два долгое время казавшихся непреодолимыми препятствия: невозможность проникновения далеко внутрь мозга и нравственный запрет на экспериментирование над человеком. Потому-то так долго и не было ничего известно о нервных механизмах эмоций. Испокон века эмоции считались атрибутом души, пока в конце прошлого столетия не появилась прогрессивная по тому времени теория. Мозговых процессов, она, правда, не касалась, но все же пыталась материализовать ощущения, оторвав их от слова «душа», — речь в ней шла о том, что все переживания объясняются изменением состояния периферических органов. Затем, в первой трети двадцатого века, Каннон и Бард сформулировали «мозговую» теорию эмоций. Основная роль в ней отводилась главному подкорковому центру, зрительному бугру (таламусу) и его связи с корой. Теория эта неоднократно пересматривалась, уточнялась и дополнялась, согласно новым возможностям и новым открытиям, в процессе которых на сцене появился другой подкорковый отдел — гипоталамус (подбугорье), играющий одну из ведущих ролей в эмоциональных механизмах. Позже возникло и учение о ретикулярной формации и ее активирующего влияния на положительные и отрицательные эмоции.