Разработка проблемы нервно-мышечных связей началась с критики представлений о наличии в нервной системе и мышцах «животных духов». Еще в XVII столетии английский ученый Я. Сваммердам, занимающийся сравнительной анатомией и физиологией, опытным путем установил, что объем мышцы при ее сокращении не изменяется.
Этот факт ставил под сомнение существование «животных духов». С этого времени старое представление о «животных духах» заменяется понятием нервной возбудимости.
Многие опыты Сваммердама касались изучения ряда жизненных функций организма в связи с удалением головного мозга. Им было установлено, что многие из органических функций, в том числе и двигательные, после удаления головного мозга остаются сохранными в течение определенного времени. Это давало основание считать, что органические функции и непроизвольные движения с деятельностью мозга не связаны. Подобный взгляд на природу непроизвольных движений означал зарождение рефлекторного атомизма. Ему противостояла другая точка зрения, согласно которой все произвольные и непроизвольные акты имеют единую анатомо-физиологическую основу. Голландский врач Г. Бургав на основе многочисленных опытов обнаружил, что произвольные и непроизвольные движения осуществляются одними и теми же мышцами и характер сокращения их также одинаковый. В связи с этим Бургав возражал против строгого разделения двигательных актов на произвольные и непроизвольные. Он впервые описал процесс перехода произвольных движений в непроизвольные.
Важным для развития рефлекторной теории явилось подтверждение Бургавом догадки александрийских врачей и Галена о чувствительных и двигательных нервах как анатомической основе движений, рефлекторного механизма.
До XVIII в. принцип машинообразности, выдвинутый Декартом, оставался без названия. Лишь в 1736 г. Аструх Монпелье вводит термин «рефлекс», понимая его в физическом смысле как зеркальное отражение. С этого времени понятие рефлекса становится общепринятым.
В XVIII в. большую роль в развитии физиологии рефлекса сыграл А. Галлер. Продолжая линию Сваммердама, Галлер вновь приходит к убеждению, что для мышечного сокращения участие головного мозга необязательно.
Многочисленными опытами он установил автономный характер мышечного сокращения, что и свидетельствовало о полной безучастности центрально-мозговых структур в простейших элементарных нервно-мышечных реакциях. Под влиянием опытов и взглядов Галлера позиции рефлекторного атомизма еще более укрепились.
Против рефлекторного атомизма Галлера выступил английский ученый Р. Витт. Множество конкретных фактов, которыми располагал Витт, убеждали его в том, что, с одной стороны, нельзя «втискивать разум» в каждый нервно-мышечный акт, но и нет оснований сводить движения только к машинообразным, с другой. Чтобы разрешить это противоречие, Витт вводит новый «чувственный принцип», как будто бы примиряющий принцип машинообразности с принципом участия души в нервно-мышечных реакциях. По его мнению, все двигательные акты, включая и непроизвольные, содержат в себе чувственные компоненты. Ценным во взглядах Витта, как полагал П. К. Анохин, является попытка «объединить все многообразие машинных, автоматических и произвольных реакций в одном неврологическом принципе». Витт одним из первых обратил специальное внимание на возможность вызвать ряд органических рефлексов от одного вида внешнего предмета. С именем Витта связывают завершение первого периода в истории рефлекса, поскольку ему удалось рефлекторному принципу «придать такую четкость и такой физиологический смысл, какой уже не изменялся вплоть до классиков рефлекса XIX столетия».
Во второй половине XVIII в. тенденция ограничить действие рефлекторного механизма уровнем спинного мозга становится все заметнее. Особенно ярко она была выражена у П. Кабаниса и Ф. Елейна. Последний открыто призывал физиологов изъять проблему волевых, осознаваемых актов из круга вопросов, которыми должна заниматься физиология. После Блейна начинается официальное разграничение спинномозговой физиологии от психологии, которой полностью вверялся головной мозг как орган мыслящей субстанции, ее сознательных и произвольных актов.
Точка зрения Блейна разделялась не всеми. Ей противостояла другая тенденция, в которой выражалось стремление распространить рефлекторный механизм на все уровни нервно-мозговой деятельности, что означало перенос его действия в области психических явлений. Из философов с такими взглядами выступал Ламетри, а из естествоиспытателей – чешский физиолог И. Прохазка. Оба они развивали идею пригодности рефлекторного принципа для анализа психических явлений. Прохазка полагал, что чувственные элементы независимо от того, осознаются они или не осознаются, обязательно входят в структуру рефлекторного акта. Они являются для организма «компасом жизни», позволяющим ему выделять полезные и вредные для него воздействия. Таким образом, рефлекторный механизм имеет для организма биологический смысл, поскольку он служит орудием приспособления к среде. Прохазка является автором классической формулировки рефлекса, которая была принята всеми физиологами XIX столетия. Анатомическую основу для рефлекторной схемы Прохазки установили независимо друг от друга английский физиолог Ч. Белли французский ученый Ф. Мажанди. Экспериментальным путем им удалось определить, какой из нервов несет чувствительную функцию, а какой – двигательную. Открытие сенсорных и моторных нервов дало мощный толчок к дальнейшему развитию рефлекторного учения. Новым для теории рефлекса было открытие Беллом регулирующей функции мышечного чувства в построении различных движений. Это новое открытие изложено Беллом в его теории «нервного круга».
Проблема соотношения сознания и материи, психического и физического, души и тела интересовала философов, психологов и естествоиспытателей с древних времен. При решении ее особое значение приобретал вопрос об органе души или ее субстрате и носителе, поскольку открытие такого субстрата неизбежно должно было вести к признанию зависимости психических явлений от телесного основания.
На границе XVIII–XIX вв. особую популярность приобретает френологическая система Ф. Галля, согласно которой каждой психологической способности соответствует определенный участок мозга, являющийся самостоятельным органом данной способности. Галль выделял 37 способностей души, для каждой из которых имеется свое место в «мозговой карте». Аффективные способности, а их 21, помещались в различные участки заднего мозга, а интеллектуальные способности (их 16) – в разные области переднего мозга. Уровень развития каждой способности определяется объемом мозгового вещества того участка, который отвечает за ту или другую способность. Это находит свое отражение в черепно-мозговой топологии, в соотношении выступов и впадин на черепе головного мозга, по которым и предлагалось определять индивидуальную структуру психических способностей и меру их развития.
В ряде отношений френология Галля не выдерживала критики. Ошибка Галля состояла в том, что он пытался механически наложить систему психических способностей на морфологическую конструкцию мозга. При всей своей несостоятельности френология, сыграла и позитивную роль в том отношении, что она устанавливала принадлежность психических функций материальному органу, а именно – головному мозгу, а также формировала и утверждала идею о специфической мозговой локализации. Это тем более важно отметить, что в тот период этой идее противостояла сохранившаяся от античного времени точка зрения, согласно которой отдельные психические способности локализуются в разных частях тела. Итак, вопрос о связи психических способностей с головным мозгом оставался открытым и требовал своего научного, а точнее – экспериментального разрешения.
Первый шаг к экспериментальному обоснованию проблемы локализации психических функций был осуществлен французским анатомом и физиологом Ж. Флурансом, известным в истории физиологии как отец метода экстирпации. Проведя многочисленные опыты по удалению и нарушению отдельных мозговых участков у птиц и кур, он пришел к выводу о том, что в отношении различных психических способностей головной мозг эквипотенциален, т. е. все его участки одинаково причастны к любой из психических функций. Флуранс экспериментально подтвердил выдвинутое еще во второй половине XVIII в. Галлером положение о том, что мозг представляет собой не совокупность автономных органов, отвечающих за какую-либо одну из множества психических способностей, а единое однородное целое, не имеющее четко выраженной специализации.
В то время ученым не было еще известно, что у низших позвоночных, с которыми имел дело Ж. Флуранс, кора головного мозга почти не дифференцирована, а психические способности не все представлены в коре. Вот почему при разрушении различных участков головного мозга у низших позвоночных происходит примерно одинаковое восстановление нарушенных психических функций.
Общие выводы Флуранса были построены на том основании, что при удалении различных участков мозга любые нарушенные психические функции с течением времени восстанавливались.
Экспериментальные работы Флуранса заставили посмотреть на мозг как на единую динамическую систему, обратили внимание ученых на компенсаторные и викарные функции мозга. Для психологии значение исследований Флуранса состоит в том, что они впервые экспериментально выявили зависимую связь психических явлений с мозгом. Современная нейропсихология должна быть весьма признательна Флурансу как основателю экспериментального направления в этой области.
Последующие клинические и экспериментальные исследования вновь выдвигают на передний план идею мозговой дифференциации и специализации.
В 1861 г. П. Брокаяа основе клинических наблюдений открыл в головном мозгу центр речи. Он обнаружил, что поражение задней трети нижней лобной извилины мозга сопряжено с нарушением артикулированной речи. Этот факт послужил для Брока основанием для обобщающего вывода, смысл которого сводился к тому, что каждая из интеллектуальных функций имеет строго ограниченное место в головном мозгу. В подтверждение этой точки зрения за короткое время после открытия Брока были найдены в мозгу «центры зрительной памяти» (А. Бастиан, 1869), «центры письма» (3. Экснер, 1861), «центры понятий» (Ж. Шарко 1887) и др.