Иван Петрович Павлов – поистине легендарный ученый

Иван Петрович Павлов – поистине легендарный ученый. У любого человека его имя вызывает ряд ассоциаций, и как правило это – собака, звонок... – символы эксперимента по исследованию условного рефлекса. Однако научное наследие Павлова невероятно разнообразно, а путь в науке сложен, прям, упрям. Теперь, когда мы видим его во всей целостности, он кажется последовательным, а каждое событие в нем - закономерным, но разве можно назвать закономерным полный не только триумфов, но драм и разочарований путь ученого, который сам открывает новые законы и идет в никому еще неведомом направлении?

В сегодняшней публикации – просто о сложном – периодизация биографии ученого. В научном наследии Павлова отчетливо просматривается, по крайней мере, три направления — физиология кровообращения, физиология пищеварения, наконец, физиология высшей нервной деятельности. И если в два первых своими фундаментальными разработками Иван Петрович внес значительный вклад, принципиально менявший и дополнявший существовавшие тогда представления, то третье направление — физиология высшей нервной деятельности с учением об условных рефлексах — явилось абсолютно новым и чрезвычайно перспективным направлением.

Вопросы физиологии кровообращения изучались им еще в студенческие годы в университете, далее продолжились в Медико-хирургической академии (МХА), на кафедрах Устимовича и Боткина, а затем также в Лейпцигском институте физиологии у Людвига. Павловым была впервые установлена способность и рассмотрены возможные механизмы ответа сердечно-сосудистой системы на изменение артериального давления таким образом, что в итоге давление возвращается к нормальному (обычному) исходному уровню. Эта фундаментальная идея саморегуляции кровообращения получила дальнейшее развитие и превратилась в большую теорию саморегуляции функций практически всех органов и систем.

Экспериментальное обоснование существования симпатических нервных волокон, усиливающих и ослабляющих сердечную деятельность, позволило Павлову создать специальную теорию, касающуюся регуляторной природы антагонистических прессорных и депрессорных процессов в системе кровообращения. Иван Петрович показал существование в сердце целого комплекса регулирующих деятельность этого органа нервов — замедляющего, ускоряющего, ослабляющего, усиливающего, установил также трофический характер этих влияний. Позже, обратив внимание на очаги скопления нервных окончаний в сосудах и ряде висцеральных органов, он обосновал представление о существовании еще и специальной центростремительной (чувствительной, сенсорной) системы. В дальнейшем представление это получило блестящее развитие в работах академика В.Н. Черниговского, превратившись в большое самостоятельное учение об интроцепции. Заметим, что уже на этом этапе научного творчества Павлова отчетливо проявилось его стремление изучать, прежде всего, именно целостный организм во всех проявлениях его жизнедеятельности.

Второе направление научного наследия Павлова представляют принесшие ему мировую известность и Нобелевскую премию работы по физиологии пищеварения. Как сказано в нобелевском дипломе, Павлов «воссоздал» физиологию пищеварения. Строго говоря, сутью открытия явилось понимание механизмов нервной регуляции пищеварения. Это направление было также начато в студенческие годы на кафедре университета под руководством профессоров Овсянникова и Циона, позже оно получило продолжение на кафедре Устимовича в МХА. Однако систематические исследования области пищеварения Иван Петрович провел в Института экспериментальной медицины ИЭМ.

Павлов, создал полноценный метод хронического эксперимента и осуществил несколько серий остроумных и тонких операций на собаках, однако метод «мнимого кормления» не создавал возможности исчерпывающего изучения желудочного сокоотделения в нормальных условиях. Необходимо было искать другие подходы. К этому моменту в практику физиологического эксперимента в 1878 г. Гейденгайном был введен метод «маленького желудочка». Метод этот страдал одним весьма существенным недостатком, суть которого состояла в полной денервации созданного в процессе операции желудочка. В 1890 г. Павлов принципиально усовершенствовал этот метод, выкраивая лоскут в фундальной части желудка так, что между разрезом и остальной частью органа оставался мостик серозно-мышечного слоя, в толще которого проходят ветви блуждающего нерва и сосуды. Таким образом, выполненная операция сохраняла и питание, и иннервацию создаваемого желудочка, делая его полностью идентичным большому основному желудку, сохраняя и повторяя все без исключения его функциональные отправления (сокоотделение, моторную периодику и др. проявления деятельности), вместе с тем, не допуская в свою полость попадания пищи.

Все предложенные Павловым методы были направлены на единую цель — познание и восприятие организма как целого. Павлов так же отчетливо предвидел пути развития физиологии. Ее будущее он представлял в виде изучения молекулярных механизмов осуществления: физиология живой молекулы. Тем не менее, со свойственной ему твердостью отстаивания своих взглядов и убеждений считал изучение целостного организма стратегическим направлением физиологии.

Деятельность пищеварительной системы Павлов рассматривал как цепь последовательных процессов: с началом акта еды отделительная работа развивается и распространяется вдоль пищеварительного канала благодаря сцеплению одной пищеварительной инстанции с другой. «…Все химические агенты пищеварения составляют род ассоциации — то цепляясь, то сменяясь, то помогая друг другу. Этот реальный синтез пищеварения я и смею считать, — писал он, важнейшим общим результатом наших лабораторных усилий. Вместе с тем не могу не обратить внимания на то, что прием, лежащий в основе этих работ, должен считаться своевременным и плодотворным и для других отделов физиологии. Идея общей совместной работы частей проливает яркий свет на всю исследуемую область». Подобную последовательность событий он считал присущей любой живой системе, рассматривая работу системы как единое целое.

Третьим направлением научного наследия Павлова является физиология высшей нервной деятельности. Нужно сказать, что его классические работы по физиологии кровообращения и физиологии пищеварения, принесшие ему мировую известность и славу, послужили, помимо того, основанием для открытия и разработки других фундаментальных направлений физиологии. К их числу следует, прежде всего, отнести учение об условных рефлексах.

В «Двадцатилетнем опыте объективного изучения высшей нервной деятельности животных» и в «Лекциях о работе больших полушарий головного мозга» — книгах, раскрывающих сущность учения об условных рефлексах, Иван Петрович по этому поводу указывал: «Назрела потребность перехода к экспериментальному анализу предмета, и притом с объективной внешней стороны, как во всем естествознании. Этот переход обусловила недавно народившаяся сравнительная физиология, возникшая сама как один из результатов влияния эволюционной теории». Всесторонний анализ физиологии высшей нервной деятельности оказался возможным, используя весьма своевременно созданный к тому моменту Павловым метод выработки условных рефлексов.

Задачу третьего направления своих исследований Павлов четко определил в заключительной части Нобелевской речи: «В сущности нас интересует в жизни только одно: наше психическое содержание. Его механизм, однако, и был, и сейчас еще окутан для нас глубоким мраком. Все ресурсы человека: искусство, религия, литература, философия и исторические науки — все это объединилось, чтобы пролить свет в эту тьму. Но в распоряжении человека есть еще один могучий ресурс — естествознание с его объективными методами». И изучение психической деятельности Павлов проводил, используя универсальный метод естествознания — эксперимент. В качестве же объекта исследования была специально выбрана слюнная железа. Именно она благодаря существованию так называемого психического слюноотделения активно реагирует на связанные с приемом пищи раздражения, действующие от организма на расстоянии.

Обычную пищевую реакцию при непосредственном соприкосновении с пищевым раздражителем (элементарный рефлекторный ответ на внешнее воздействие) Павлов назвал безусловным рефлексом, аналогичную же пищевую реакцию при действии (вид, запах, обстановка и т.д.) удаленных от организма тех же пищевых факторов — условным рефлексом. Первые присущи всем животным данного вида (видовые), вторые вырабатываются в определенных условиях на основе личного опыта и являются сугубо индивидуальными. У высших животных они осуществляются при участии коры головного мозга, хотя в замыкании условной связи допускается участие и подкорковых структур.

Еще начиная систематическое изучение условных рефлексов (1906), Павлов писал: «С общебиологической точки зрения перед нами в этом условном раздражителе раскрывается совершеннейший приспособительный механизм, или, что то же, тончайший механизм для уравновешивания с окружающей средой. Организм реагирует на существенные для него явления природы самым чувствительным, самым предупредительным образом, так как всякие другие, даже самые мелкие явления мира, хотя бы сопровождающие первые, являются сигналами первых — сигнальными раздражителями. Тонкость работы дает о себе знать как в образовании условного раздражения, так и в исчезновении его, когда он перестает быть правильным сигналом. Здесь, надо думать, лежит один из главных механизмов прогресса дальнейшей дифференцировки нервной системы… Понятие об условном раздражении следует «рассматривать как плод предшествующей работы биологов».

Павловский метод условных рефлексов позволил объективно установить, что в основе деятельности больших полушарий мозга лежат процессы возбуждения и торможения, подробно описать различные проявления коркового торможения — внешнее, внутреннее, сон, изучить распространение и взаимодействие этих процессов в коре полушарий. Все это послужило основанием для создания представления об аналитико-синтетическом характере высшей нервной деятельности, описания трех типов нервной системы — уравновешенного, возбудимого и тормозного, а также четырех типов темперамента, определения их критериев и различий.

Павлов считал, что понятие «высшая нервная деятельность» равнозначно понятию «поведение» или «психическая деятельность». Он считал также, что условный рефлекс при всей своей универсальности претерпевает в процессе эволюции активное развитие, непрерывно растет число его форм и уровень совершенства. Это привело к появлению у человека качественно нового типа сигнализации — речи, в которой слово выступает как сигнал предметных или первичных сигналов. Иван Петрович назвал эту качественно новую форму сигнализации второй сигнальной системой действительности и считал ее продуктом социальной жизни и трудовой деятельности человека. Вторая сигнальная система является основой осуществления сложнейших абстракций, а также мышления.

Павлов исключительно убедительно доказал существование динамического характера локализации функций в коре полушарий мозга. По его представлениям корковые части всех сенсорных систем, или проекционные зоны коры, состоят из ядерных участков с высокоспециализированными нервными элементами, осуществляющими анализ и синтез, а также из больших областей с рассеянными элементами. Элементы эти способны лишь к несовершенному анализу и синтезу.

На протяжении многих лет Павлов экспериментально на собаках изучал патологию высшей нервной деятельности, а также нервные и психические заболевания человека. Особенно это относится к невротическим состояниям, их этиологии, о значении типологических особенностей нервной системы в происхождении и характере неврозов, о физиологических механизмах неврозов, их профилактики и терапии.

Этот текст – сокращенный фрагмента вариант статьи доктора биологических наук, профессора , академика РАНАлександра Даниловича Ноздрачёва.

Источник: vk.com

Комментарии: