ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ ФІЗІОЛОГІЇ ВИЩОЇ НЕРВОВОЇ ДІЯЛЬНОСТІ
З незапам'ятних часів увагу людини привертали прояви психічного життя. Звідки беруться думки? Як розуміти свідомість, що вміщає весь світ і управляє нашими вчинками? Що таке пам'ять, що зберігає все, що ми дізнаємося? Зачатки психічної діяльності можна було побачити вже у доцільному поведінці тварин, диктуемом обстановкою, в їх здатності набувати життєвий досвід і керуватися ним. Психіка людини давно стала предметом спеціальної науки - психології. Але тільки в нашому столітті в результаті важкого шляху пізнання і подолання багатьох перешкод виникла наука - фізіологія вищої нервової діяльності, яка вивчає роботу мозку як матеріального субстрату психічних процесів.
У працях учених до другої половини XIX століття висловлювання про психіку як результаті діяльності мозку зустрічалися рідко.
Антична наука про Природу породила численні спроби проникнути в сутність розумової діяльності людини. Під впливом повсякденних спостережень, під враженням, наприклад, картин смерті, коли з останнім подихом від людини відлітає свідомість і він перетворюється в бездушний, нерухомий труп, в умах древніх мислителів складалося поняття психічного (від грец. Psichos - душа). Однак треба визнати, що стародавні греки ще не вкладали в нього релігійно-містичного змісту, це сталося пізніше, в епоху Середньовіччя.
У IV ст. до н.е. Платон і Арістотель надавали глибоке вплив на філософську думку людства. У філософії Арістотеля хоча і містилися деякі постулати ідеалізму (перш за все постулат про те, що двигуном всіх земних істот є вища безтілесна форма), його вчення мало деякі риси біологічного спрямування, іншими словами, в ньому домінували матеріалістичні тенденції. Аристотель учив, що душа складається з трьох частин. Рослинна частина регулює живлення, ріст, розмноження. Тваринна частина відає простий чутливістю, рухливістю, емоціями. Нарешті, людська частина здійснює мислення, тобто розумову діяльність Душа, відповідно до Аристотеля, - це доцільно працює органічна система. «Якби очей був живою істотою, душею його було б зір», - писав Аристотель. З Арістотелем пов'язують також першу спробу визначити фізіологічний механізм асоціацій. Він вважав, що душа має здатність за допомогою «загального чувствіліще» відновлювати в органах почуттів сліди колишніх вражень, які вироблялися зовнішніми об'єктами. З ім'ям Аристотеля пов'язано опис деяких феноменів психіки. Наприклад, він описав послідовні образи, явища сенсорної адаптації, деякі ілюзії сприйняття і разом з тим відкидав уявлення про те, що органом психіки є мозок. Аристотель виходив із встановленого факту, що поверхня мозку не володіє чутливістю.
Римський лікар К. Гален (II ст. Н. Е..) Висловив здогад, що душевна діяльність здійснюється головним мозком і власне є його функцією. Є відомості, що досліди ставилися на живих людях (на гладіаторів і засуджених до смерті злочинців), яким, наприклад, механічним шляхом дратували оголений мозок. Органами душі Гален вважав мозок, серце і печінка. Кожному з них приписувалася одна з психічних функцій, запропонованих ще Платоном: печінка - носій прагнень, серце - гніву, мозок - розуму. Гален вказував, що в головному мозку є центри ковтання, жування, міміки.
Інший видатний лікар стародавності Гіппократ запропонував теорію темпераментів людини, яка дійшла до наших днів.
Глибокі зміни в Середні століття відбулися в анатомії і медицині. Був похитнута, а потім скинуть авторитет Галена. З'явився трактат А. Везалія (1514 - 1564) «Про будову людського тіла» (1543). Одночасно з'явилася знаменита книга М. Коперника «Про обертання небесних сфер», яка зробила переворот не тільки в астрономії, а й у світогляді людей того часу.
Біля витоків матеріалістичної думки варто Рене Декарт (1596 - 1650). Починаючи з Декарта терміни «тіло» і «душа» наповнюються новим змістом. У всіх поглядах до Декарта пристрій організму мислилося подібним механічним машинам і організуючим початком вважалася душа. Декарт висунув гіпотезу, згідно якої є дві сутності. Тіло є однією сутністю-протяжної субстанцією, тоді як душа є субстанцією, тобто особливою сутністю. Душа складається з непротяжних явищ свідомості, або «думок». До цієї категорії були віднесені не тільки розум, але і відчуття, почуття, уявлення - все, що усвідомлюється. Так виникло знамените висловлювання Декарта: «cogito ergo sum» («Я мислю, отже, я існую»).
Найбільшою подією XVII ст. було відкриття рефлекторного принципу в поведінці організмів. Поняття про рефлекс виникло у фізиці Декарта і було покликане завершити механистическую картину світу, включивши в неї і поведінку живих істот. Декарт вважав, що взаємодія організму з зовнішнім середовищем опосередковано «нервової машиною», що складається з мозку як центру і нервових трубок, що розходяться від нього радіусами. Така конструкція дуже нагадувала систему кровообігу, відкриту У. Гарвея. Нервовий імпульс мислився близьким по складу і способу дії процесу переміщення крові по судинах. Потоки цих частинок Декарт назвав терміном «тварини духи», який часто вживався вченими того часу. Термін «рефлекс» у працях Декарта був відсутній, але основні контури цього поняття були чітко намічені. Рефлекторну реакцію Р. Декарт уявляв так: «Якщо, наприклад, вогонь наближається до ноги, то дрібні частки цього вогню, рухомі, як вам відомо, з великою швидкістю, мають здатність привести в рух те місце шкіри, до якого вони торкаються. Натискаючи цим самим на ніжне волокно, прикріплене до цього місця шкіри, вони в той же момент відкривають пори (мозку), у яких закінчується це волокно, так само, як ми смикаємо за мотузку, щоб задзвонив дзвоник на іншому її кінці. Коли ці пори відкриті, то тварини парфуми з поглиблення входять в трубку і переносяться нею частково до м'язів, отдергивают ногу від вогню, частково до тих м'язам, які змушують голову повернути до вогню і очі дивитися на вогонь, і, нарешті, до тих, які служать для того, щоб протягнути руки і зігнути все тіло для його запобігання »(цит. за П. К. Анохіна, 1945).
XVIII століття ознаменувалося тим, що поняття рефлексу, яке будувалося на принципах фізики, отримало в працях чеського фізіолога І. Прохазки (1749 - 1820) біологічне підставу. Він ввів термін «рефлекс» і розвивав уявлення про рефлекси як механізм пристосування організму до умов життя.
Матеріалістичні ідеї стали надзвичайно швидко поширюватися по Європі і насамперед у Франції. Це був переддень Великої французької революції. Дуже цікава постать французького лікаря Ж.О. де Ламетрі (1709 - 1751). Він писав, що душа дійсно існує, але її неможливо відокремити від тіла. Якщо тіло - машина, то і людина в цілому з усіма його душевними здібностями всього лише відчуває, мисляча і прагне до насолоди машина.
Подання про різних рівнях інтеграції органів «людської машини» розвинув П.Ж. Кабаніс (1757 - 1808). Він був безпосереднім учасником французької революції. Саме йому Конвент доручив з'ясувати, чи не заподіює ніж гільйотини фізичні страждання людині, якій відтинають голову. Відповідь Кабаніса був негативним. Він зробив висновок, що рухи обезголовленого тіла носять чисто рефлекторний характер, а свідомі відчуття після відсікання голови неможливі. За дивним збігом обставин, І.П. Павлов також цікавився цією проблемою. Висновок Кабаніса був заснований на уявленні про трьох рівнях поведінки: рефлекторному, напівпритомному і свідомому. Наступність між ними, на його думку, полягала у тому, що нижчі центри при відпадати «вищих здатні до самостійної активності».
З часів Р. Декарта, якому ми зобов'язані відкриттям рефлекторного механізму простих рухових актів, встановився традиційний підхід до вивчення організму: соматичні та вегетативні процеси причинно обумовлені та мають рефлекторну природу. Психіка - душевна життя з усіма її складними явищами щось непізнаване, має іншу, особливу природу і вивчення за допомогою природничо-наукових методів не підлягає. Такий дуалістичний підхід до проблеми фізіологічного і психічного протримався в науці до середини XIX століття і перешкоджав вивчення психічних явищ фізіологами. Природно, що не існувало і фізіологічних методик, за допомогою яких можна було б вивчати психічні функції.
Відкриття в галузі анатомії спинного мозку, зроблені у XIX ст., Ще більше зміцнюють вчення про рефлекси. Англійська невролог Ч. Белл (1774 - 1842) встановив відмінність у функції задніх і передніх корінців спинного мозку. Завдяки цьому відкриттю досить умоглядне уявлення про рефлекс перетворилося на природничо-науковий факт. Незалежно від Белла до такого ж висновку прийшов французький фізіолог Ф. Мажанді (1783 - 1855). Перехід імпульсів із задніх корінців на передні корінці спинного мозку отримав назву закону Белла - Мажанді. Таким чином, ідея рефлексу вперше отримала безспірне анатомічне підтвердження.
Іншим важливим напрямком в європейській науці була фізіологія органів чуття. Німецький вчений І. Мюллер (середина XIX століття) проголосив принцип «специфічної енергії органів почуттів». Згідно з цим принципом, кожен з органів почуттів сприймає тільки специфічну для нього енергію. Навіть якщо орган почуттів (око, вухо і ін) порушити не властивим йому видом енергії, наприклад замість світлової енергії завдати по оку механічний удар, все одно в нашому мозку виникне світлове відчуття, так званий фосфен.
«Вульгарні матеріалісти». У середині XIX століття стали інтенсивно розвиватися фізика і хімія, і на цій основі деякі дослідники намагалися пояснити і психічні процеси. Відому роль у розвитку проблеми «мозок - психіка» відіграла група вчених, яких називали «вульгарними матеріалістами». До групи входили зоолог К. Фогт, фізіолог Я. Молешотта, Л. Бюхнер, природодослідник і філософ. Кожен з них прагнув знайти матеріалістичне тлумачення таких процесів як мислення, воля, свідомість.
У роботі «Фізіологічні листи» К. Фогт писав: «Мозок виділяє думку, як печінка жовч». Пізніше в цей вислів, що піддалося нападкам вчених, була внесена поправка: «Мається на увазі лише те, що мозок також необхідний для мислення, як печінка для жовчеутворення».
Я. Молешотта писав статті, в яких намагався довести, що речовини, з яких складається харчовий раціон людини, не байдужі для процесів в мозку, що формують особистість. «М'ясна їжа розвиває технічні та математичні здібності, а фруктово-овочева - призводить до розвитку здатності до літературної та поетичної творчості».
Ближче інших до матеріалістичної позиції щодо проблеми «мозок і психіка» підійшов Людвіг Бюхнер - видатний для свого часу натураліст і філософ. Зокрема, він спростовував уявлення про божественну доцільності в побудові організму та його діяльність (телеологія), а також подання про містичну життєвій силі, відмітають живе від неживого.
«Вульгарні матеріалісти» і їх прихильники і послідовники помітно вплинули на спрямованість мислення фізіологів.
До 60-х років XIX століття матеріалістична оцінка процесів, що протікають в мозку, стала основою світогляду багатьох дослідників. До цього часу відноситься початок робіт молодого І.М. Сєченова в області фізіології центральної нервової системи. У 1863 році в Росії вийшла невелика за обсягом робота І.М. Сєченова «Спроба підвести фізіологічні основи під психічну діяльність», пізніше названа «Рефлекси головного мозку». У цій книзі вперше стверджувалося, що в основі психічних процесів лежить рефлекторний принцип діяльності.
Сєченов наводив переконливі докази рефлекторної природи психічної діяльності, вказуючи, що ні одне враження, ні одна думка не виникають самі по собі, що приводом є дія якої-небудь причини: фізіологічного подразника. Він писав, що самі різноманітні переживання, почуття, думки в кінцевому підсумку ведуть, як правило, до якихось дій у відповідь. «Сміється чи дитина при вигляді іграшки, чи посміхається Гарібальді, коли його женуть за зайву любов до Батьківщини, тремтить дівчина при першій думки про кохання, чи створює Ньютон світові закони і пише їх на папері - скрізь остаточним фактом є м'язове рух». Сєченов не залишив без пояснення і ті випадки, коли людина, подумавши про що-небудь, не робить відповідної дії. Зрозуміти такі випадки роботи мозку допоміг факт описаного «сеченовской гальмування», яке може затримати здійснення виконавчої ланки рефлексу. Такий рефлекс «із затриманим кінцем» є основою думки, не приведеної в дію.
«Рефлекси головного мозку» залучили до Сеченову гарячі симпатії передових людей і викликали гоніння з боку царських властей. Книга була арештована, а автор притягнутий до суду. Обвинувальний акт був такий: «Ця матеріалістична теорія, руйнуючи моральні підвалини суспільства в земному житті, знищує і релігійний догмат життя майбутньої; вона не згодна ні з християнським, ні з кримінально-юридичним поглядом і веде позитивно до розбещення моралі».
В очікуванні суду Сєченов говорив друзям: «Не буду я брати адвокатів, а візьму з собою жабу і покажу суддям мої досліди: нехай прокурор їх спростовує». Однак протест широких громадських кіл запобіг судову розправу над вченим.
Психіка детермінована зовнішнім середовищем і факторами цього середовища. Поведінка людини - це психічні, соматичні і вегетативні компоненти. У цілому людина представляє собою психофізіологічне єдність. Так завдяки роботам І.М. Сєченова був вперше введений новий методичний підхід до вивчення природи людини: психофізіологічний монізм, який замінив панував тривалий час дуалізм. З цього випливало, що мозок і мислення поряд з психологами повинні вивчати фізіологи, використовуючи при цьому свої методи.
Проте до початку XX століття ще не існувало методик, за допомогою яких можна було б дослідити механізми процесів, що протікають в мозку.
У Росії становлення і розвиток досліджень вищої нервової Діяльності пов'язано з ім'ям Івана Петровича Павлова. Він не був прямим учнем І. М. Сєченова.
Наукова діяльність І.П. Павлова. Початок XX століття привело до корінного повороту в бік експериментального вивчення фізіологічних основ психіки. Центром цих робіт стали лабораторії, керовані І.П. Павловим.
Дослідження І.П. Павловим фізіології умовних рефлексів було підготовлено всією попередньою його науковою діяльністю. Нові прийоми фізіологічного експерименту, розроблені І.П. Павловим при дослідженні кровообігу, отримали подальший розвиток у вивченні системи травлення. Павлов виконав класичні дослідження діяльності травних залоз в умовах хронічного експерименту, за які був удостоєний в 1904 р . Нобелівської премії. До цих робіт фізіологи вважали, що виділення шлункового соку відбувається в результаті зіткнення їжі із стінками шлунка, тобто без участі нервової системи. Доказ нервового впливу на відділення шлункового соку було отримано І.П. Павловим в досліді з «уявним годуванням». Собака з перерізаним стравоходом і фістули шлунка нормально їсть. Проте їжа вивалюється назад в миску, не потрапляючи в шлунок, тим не менш в порожньому шлунку залози виділяють травний сік. Яким чином їжа, яка не перебуває в шлунку, змушує працювати його травні залози? При перерезке блукаючого нерва сокоотделеніе припиняється - це і є відповідь на поставлене питання.
Умовними рефлексами І.П. Павлов називав реакції тварин на сигнали, під якими малися на увазі впливу, що передують даному безумовного подразника, наприклад, світло, передуючи дачі їжі, починав сам по собі викликати слиновиділення. Звук, передуючи роздратуванню струмом кінцівки у собаки після ряду повторень, сам по собі починав викликати згинання кінцівок - оборонну реакцію і т. д. Виникла специфічна термінологія: умовний подразник - це сигнал, тобто який-небудь фактор, обраний експериментатором і включається до пред'явлення безумовного подразника - підкріплення. Наприклад, сигнал - світло, підкріплення - їжа, реакція - слиновиділення. Досвід, в якому використовують сигнал і підкріплення, був названий поєднанням. Виявилося, що після ряду поєднань утворюється умовний рефлекс, тобто реакція на сигнал навіть без супроводу його підкріплення.
У результаті проведених досліджень І.П. Павлов прийшов до висновку: вища (психічна) діяльність головного мозку полягає в утворенні тимчасових зв'язків між нервовими центрами, тобто в утворенні нових умовних рефлексів.
Таким чином, на відміну від постійних, вроджених рефлексів, що забезпечують життєдіяльність організму (кровообіг, дихання, травлення та ін), умовні рефлекси нескінченно різноманітні, мінливі і точно пристосовують організм до постійно мінливих умов життя.
Відкриття елементарного фізіологічного явища психічної роботи мозку - умовного рефлексу - поклало початок науковому дослідженню складного поведінки тварин, а також мислення і вчинків людини, які є предметом вивчення фізіології вищої нервової діяльності.
Сучасними завданнями фізіології вищої нервової діяльності є вивчення процесів, що протікають в головному мозку, локалізація психологічних функцій в центральній нервовій системі, вивчення фізіологічних основ мислення, пам'яті, сну, емоцій, мотивацій і другої сигнальної системи.
З незапам'ятних часів увагу людини привертали прояви психічного життя. Звідки беруться думки? Як розуміти свідомість, що вміщає весь світ і управляє нашими вчинками? Що таке пам'ять, що зберігає все, що ми дізнаємося? Зачатки психічної діяльності можна було побачити вже у доцільному поведінці тварин, диктуемом обстановкою, в їх здатності набувати життєвий досвід і керуватися ним. Психіка людини давно стала предметом спеціальної науки - психології. Але тільки в нашому столітті в результаті важкого шляху пізнання і подолання багатьох перешкод виникла наука - фізіологія вищої нервової діяльності, яка вивчає роботу мозку як матеріального субстрату психічних процесів.
У працях учених до другої половини XIX століття висловлювання про психіку як результаті діяльності мозку зустрічалися рідко.
Антична наука про Природу породила численні спроби проникнути в сутність розумової діяльності людини. Під впливом повсякденних спостережень, під враженням, наприклад, картин смерті, коли з останнім подихом від людини відлітає свідомість і він перетворюється в бездушний, нерухомий труп, в умах древніх мислителів складалося поняття психічного (від грец. Psichos - душа). Однак треба визнати, що стародавні греки ще не вкладали в нього релігійно-містичного змісту, це сталося пізніше, в епоху Середньовіччя.
У IV ст. до н.е. Платон і Арістотель надавали глибоке вплив на філософську думку людства. У філософії Арістотеля хоча і містилися деякі постулати ідеалізму (перш за все постулат про те, що двигуном всіх земних істот є вища безтілесна форма), його вчення мало деякі риси біологічного спрямування, іншими словами, в ньому домінували матеріалістичні тенденції. Аристотель учив, що душа складається з трьох частин. Рослинна частина регулює живлення, ріст, розмноження. Тваринна частина відає простий чутливістю, рухливістю, емоціями. Нарешті, людська частина здійснює мислення, тобто розумову діяльність Душа, відповідно до Аристотеля, - це доцільно працює органічна система. «Якби очей був живою істотою, душею його було б зір», - писав Аристотель. З Арістотелем пов'язують також першу спробу визначити фізіологічний механізм асоціацій. Він вважав, що душа має здатність за допомогою «загального чувствіліще» відновлювати в органах почуттів сліди колишніх вражень, які вироблялися зовнішніми об'єктами. З ім'ям Аристотеля пов'язано опис деяких феноменів психіки. Наприклад, він описав послідовні образи, явища сенсорної адаптації, деякі ілюзії сприйняття і разом з тим відкидав уявлення про те, що органом психіки є мозок. Аристотель виходив із встановленого факту, що поверхня мозку не володіє чутливістю.
Римський лікар К. Гален (II ст. Н. Е..) Висловив здогад, що душевна діяльність здійснюється головним мозком і власне є його функцією. Є відомості, що досліди ставилися на живих людях (на гладіаторів і засуджених до смерті злочинців), яким, наприклад, механічним шляхом дратували оголений мозок. Органами душі Гален вважав мозок, серце і печінка. Кожному з них приписувалася одна з психічних функцій, запропонованих ще Платоном: печінка - носій прагнень, серце - гніву, мозок - розуму. Гален вказував, що в головному мозку є центри ковтання, жування, міміки.
Інший видатний лікар стародавності Гіппократ запропонував теорію темпераментів людини, яка дійшла до наших днів.
Глибокі зміни в Середні століття відбулися в анатомії і медицині. Був похитнута, а потім скинуть авторитет Галена. З'явився трактат А. Везалія (1514 - 1564) «Про будову людського тіла» (1543). Одночасно з'явилася знаменита книга М. Коперника «Про обертання небесних сфер», яка зробила переворот не тільки в астрономії, а й у світогляді людей того часу.
Біля витоків матеріалістичної думки варто Рене Декарт (1596 - 1650). Починаючи з Декарта терміни «тіло» і «душа» наповнюються новим змістом. У всіх поглядах до Декарта пристрій організму мислилося подібним механічним машинам і організуючим початком вважалася душа. Декарт висунув гіпотезу, згідно якої є дві сутності. Тіло є однією сутністю-протяжної субстанцією, тоді як душа є субстанцією, тобто особливою сутністю. Душа складається з непротяжних явищ свідомості, або «думок». До цієї категорії були віднесені не тільки розум, але і відчуття, почуття, уявлення - все, що усвідомлюється. Так виникло знамените висловлювання Декарта: «cogito ergo sum» («Я мислю, отже, я існую»).
Найбільшою подією XVII ст. було відкриття рефлекторного принципу в поведінці організмів. Поняття про рефлекс виникло у фізиці Декарта і було покликане завершити механистическую картину світу, включивши в неї і поведінку живих істот. Декарт вважав, що взаємодія організму з зовнішнім середовищем опосередковано «нервової машиною», що складається з мозку як центру і нервових трубок, що розходяться від нього радіусами. Така конструкція дуже нагадувала систему кровообігу, відкриту У. Гарвея. Нервовий імпульс мислився близьким по складу і способу дії процесу переміщення крові по судинах. Потоки цих частинок Декарт назвав терміном «тварини духи», який часто вживався вченими того часу. Термін «рефлекс» у працях Декарта був відсутній, але основні контури цього поняття були чітко намічені. Рефлекторну реакцію Р. Декарт уявляв так: «Якщо, наприклад, вогонь наближається до ноги, то дрібні частки цього вогню, рухомі, як вам відомо, з великою швидкістю, мають здатність привести в рух те місце шкіри, до якого вони торкаються. Натискаючи цим самим на ніжне волокно, прикріплене до цього місця шкіри, вони в той же момент відкривають пори (мозку), у яких закінчується це волокно, так само, як ми смикаємо за мотузку, щоб задзвонив дзвоник на іншому її кінці. Коли ці пори відкриті, то тварини парфуми з поглиблення входять в трубку і переносяться нею частково до м'язів, отдергивают ногу від вогню, частково до тих м'язам, які змушують голову повернути до вогню і очі дивитися на вогонь, і, нарешті, до тих, які служать для того, щоб протягнути руки і зігнути все тіло для його запобігання »(цит. за П. К. Анохіна, 1945).
XVIII століття ознаменувалося тим, що поняття рефлексу, яке будувалося на принципах фізики, отримало в працях чеського фізіолога І. Прохазки (1749 - 1820) біологічне підставу. Він ввів термін «рефлекс» і розвивав уявлення про рефлекси як механізм пристосування організму до умов життя.
Матеріалістичні ідеї стали надзвичайно швидко поширюватися по Європі і насамперед у Франції. Це був переддень Великої французької революції. Дуже цікава постать французького лікаря Ж.О. де Ламетрі (1709 - 1751). Він писав, що душа дійсно існує, але її неможливо відокремити від тіла. Якщо тіло - машина, то і людина в цілому з усіма його душевними здібностями всього лише відчуває, мисляча і прагне до насолоди машина.
Подання про різних рівнях інтеграції органів «людської машини» розвинув П.Ж. Кабаніс (1757 - 1808). Він був безпосереднім учасником французької революції. Саме йому Конвент доручив з'ясувати, чи не заподіює ніж гільйотини фізичні страждання людині, якій відтинають голову. Відповідь Кабаніса був негативним. Він зробив висновок, що рухи обезголовленого тіла носять чисто рефлекторний характер, а свідомі відчуття після відсікання голови неможливі. За дивним збігом обставин, І.П. Павлов також цікавився цією проблемою. Висновок Кабаніса був заснований на уявленні про трьох рівнях поведінки: рефлекторному, напівпритомному і свідомому. Наступність між ними, на його думку, полягала у тому, що нижчі центри при відпадати «вищих здатні до самостійної активності».
З часів Р. Декарта, якому ми зобов'язані відкриттям рефлекторного механізму простих рухових актів, встановився традиційний підхід до вивчення організму: соматичні та вегетативні процеси причинно обумовлені та мають рефлекторну природу. Психіка - душевна життя з усіма її складними явищами щось непізнаване, має іншу, особливу природу і вивчення за допомогою природничо-наукових методів не підлягає. Такий дуалістичний підхід до проблеми фізіологічного і психічного протримався в науці до середини XIX століття і перешкоджав вивчення психічних явищ фізіологами. Природно, що не існувало і фізіологічних методик, за допомогою яких можна було б вивчати психічні функції.
Відкриття в галузі анатомії спинного мозку, зроблені у XIX ст., Ще більше зміцнюють вчення про рефлекси. Англійська невролог Ч. Белл (1774 - 1842) встановив відмінність у функції задніх і передніх корінців спинного мозку. Завдяки цьому відкриттю досить умоглядне уявлення про рефлекс перетворилося на природничо-науковий факт. Незалежно від Белла до такого ж висновку прийшов французький фізіолог Ф. Мажанді (1783 - 1855). Перехід імпульсів із задніх корінців на передні корінці спинного мозку отримав назву закону Белла - Мажанді. Таким чином, ідея рефлексу вперше отримала безспірне анатомічне підтвердження.
Іншим важливим напрямком в європейській науці була фізіологія органів чуття. Німецький вчений І. Мюллер (середина XIX століття) проголосив принцип «специфічної енергії органів почуттів». Згідно з цим принципом, кожен з органів почуттів сприймає тільки специфічну для нього енергію. Навіть якщо орган почуттів (око, вухо і ін) порушити не властивим йому видом енергії, наприклад замість світлової енергії завдати по оку механічний удар, все одно в нашому мозку виникне світлове відчуття, так званий фосфен.
«Вульгарні матеріалісти». У середині XIX століття стали інтенсивно розвиватися фізика і хімія, і на цій основі деякі дослідники намагалися пояснити і психічні процеси. Відому роль у розвитку проблеми «мозок - психіка» відіграла група вчених, яких називали «вульгарними матеріалістами». До групи входили зоолог К. Фогт, фізіолог Я. Молешотта, Л. Бюхнер, природодослідник і філософ. Кожен з них прагнув знайти матеріалістичне тлумачення таких процесів як мислення, воля, свідомість.
У роботі «Фізіологічні листи» К. Фогт писав: «Мозок виділяє думку, як печінка жовч». Пізніше в цей вислів, що піддалося нападкам вчених, була внесена поправка: «Мається на увазі лише те, що мозок також необхідний для мислення, як печінка для жовчеутворення».
Я. Молешотта писав статті, в яких намагався довести, що речовини, з яких складається харчовий раціон людини, не байдужі для процесів в мозку, що формують особистість. «М'ясна їжа розвиває технічні та математичні здібності, а фруктово-овочева - призводить до розвитку здатності до літературної та поетичної творчості».
Ближче інших до матеріалістичної позиції щодо проблеми «мозок і психіка» підійшов Людвіг Бюхнер - видатний для свого часу натураліст і філософ. Зокрема, він спростовував уявлення про божественну доцільності в побудові організму та його діяльність (телеологія), а також подання про містичну життєвій силі, відмітають живе від неживого.
«Вульгарні матеріалісти» і їх прихильники і послідовники помітно вплинули на спрямованість мислення фізіологів.
До 60-х років XIX століття матеріалістична оцінка процесів, що протікають в мозку, стала основою світогляду багатьох дослідників. До цього часу відноситься початок робіт молодого І.М. Сєченова в області фізіології центральної нервової системи. У 1863 році в Росії вийшла невелика за обсягом робота І.М. Сєченова «Спроба підвести фізіологічні основи під психічну діяльність», пізніше названа «Рефлекси головного мозку». У цій книзі вперше стверджувалося, що в основі психічних процесів лежить рефлекторний принцип діяльності.
Сєченов наводив переконливі докази рефлекторної природи психічної діяльності, вказуючи, що ні одне враження, ні одна думка не виникають самі по собі, що приводом є дія якої-небудь причини: фізіологічного подразника. Він писав, що самі різноманітні переживання, почуття, думки в кінцевому підсумку ведуть, як правило, до якихось дій у відповідь. «Сміється чи дитина при вигляді іграшки, чи посміхається Гарібальді, коли його женуть за зайву любов до Батьківщини, тремтить дівчина при першій думки про кохання, чи створює Ньютон світові закони і пише їх на папері - скрізь остаточним фактом є м'язове рух». Сєченов не залишив без пояснення і ті випадки, коли людина, подумавши про що-небудь, не робить відповідної дії. Зрозуміти такі випадки роботи мозку допоміг факт описаного «сеченовской гальмування», яке може затримати здійснення виконавчої ланки рефлексу. Такий рефлекс «із затриманим кінцем» є основою думки, не приведеної в дію.
«Рефлекси головного мозку» залучили до Сеченову гарячі симпатії передових людей і викликали гоніння з боку царських властей. Книга була арештована, а автор притягнутий до суду. Обвинувальний акт був такий: «Ця матеріалістична теорія, руйнуючи моральні підвалини суспільства в земному житті, знищує і релігійний догмат життя майбутньої; вона не згодна ні з християнським, ні з кримінально-юридичним поглядом і веде позитивно до розбещення моралі».
В очікуванні суду Сєченов говорив друзям: «Не буду я брати адвокатів, а візьму з собою жабу і покажу суддям мої досліди: нехай прокурор їх спростовує». Однак протест широких громадських кіл запобіг судову розправу над вченим.
Психіка детермінована зовнішнім середовищем і факторами цього середовища. Поведінка людини - це психічні, соматичні і вегетативні компоненти. У цілому людина представляє собою психофізіологічне єдність. Так завдяки роботам І.М. Сєченова був вперше введений новий методичний підхід до вивчення природи людини: психофізіологічний монізм, який замінив панував тривалий час дуалізм. З цього випливало, що мозок і мислення поряд з психологами повинні вивчати фізіологи, використовуючи при цьому свої методи.
Проте до початку XX століття ще не існувало методик, за допомогою яких можна було б дослідити механізми процесів, що протікають в мозку.
У Росії становлення і розвиток досліджень вищої нервової Діяльності пов'язано з ім'ям Івана Петровича Павлова. Він не був прямим учнем І. М. Сєченова.
Наукова діяльність І.П. Павлова. Початок XX століття привело до корінного повороту в бік експериментального вивчення фізіологічних основ психіки. Центром цих робіт стали лабораторії, керовані І.П. Павловим.
Дослідження І.П. Павловим фізіології умовних рефлексів було підготовлено всією попередньою його науковою діяльністю. Нові прийоми фізіологічного експерименту, розроблені І.П. Павловим при дослідженні кровообігу, отримали подальший розвиток у вивченні системи травлення. Павлов виконав класичні дослідження діяльності травних залоз в умовах хронічного експерименту, за які був удостоєний в
Умовними рефлексами І.П. Павлов називав реакції тварин на сигнали, під якими малися на увазі впливу, що передують даному безумовного подразника, наприклад, світло, передуючи дачі їжі, починав сам по собі викликати слиновиділення. Звук, передуючи роздратуванню струмом кінцівки у собаки після ряду повторень, сам по собі починав викликати згинання кінцівок - оборонну реакцію і т. д. Виникла специфічна термінологія: умовний подразник - це сигнал, тобто який-небудь фактор, обраний експериментатором і включається до пред'явлення безумовного подразника - підкріплення. Наприклад, сигнал - світло, підкріплення - їжа, реакція - слиновиділення. Досвід, в якому використовують сигнал і підкріплення, був названий поєднанням. Виявилося, що після ряду поєднань утворюється умовний рефлекс, тобто реакція на сигнал навіть без супроводу його підкріплення.
У результаті проведених досліджень І.П. Павлов прийшов до висновку: вища (психічна) діяльність головного мозку полягає в утворенні тимчасових зв'язків між нервовими центрами, тобто в утворенні нових умовних рефлексів.
Таким чином, на відміну від постійних, вроджених рефлексів, що забезпечують життєдіяльність організму (кровообіг, дихання, травлення та ін), умовні рефлекси нескінченно різноманітні, мінливі і точно пристосовують організм до постійно мінливих умов життя.
Відкриття елементарного фізіологічного явища психічної роботи мозку - умовного рефлексу - поклало початок науковому дослідженню складного поведінки тварин, а також мислення і вчинків людини, які є предметом вивчення фізіології вищої нервової діяльності.
Сучасними завданнями фізіології вищої нервової діяльності є вивчення процесів, що протікають в головному мозку, локалізація психологічних функцій в центральній нервовій системі, вивчення фізіологічних основ мислення, пам'яті, сну, емоцій, мотивацій і другої сигнальної системи.