Теперь я должен вернуться к факту, который был уже упомянут в первой лекции об анализаторной деятельности коры и который по его механизму должен быть помещен в настоящем отделе нашего изложения. Это факт первоначальной генерализации всякого только что выработанного условного рефлекса, т. е. факт как бы самопроизвольного действия в качестве условных раздражителей таких агентов, которые сами по себе ранее не применялись, но составляют родственную группу с тем агентом, на который при помощи определенной процедуры был выработан данный условный рефлекс.
Для образца я приведу опыты над кожным анализатором (Анрепа). На одной половине тела были расположены приборчики для механического раздражения кожи. Действие приборчика № 0, находящегося на бедре, было сделано условным пищевым раздражителем. Другие приборчики были распределены таким образом: № 1 – на конце задней конечности, № 2 – на тазу, № 3 – на середине туловища, № 4 – на плече, № 5 – на предплечье и № 6 – на конце передней конечности. Действие всех этих приборчиков само по себе, т. е. без всякой предварительной выработки, также сопровождалось условным слюноотделением, причем слюноотделительный эффект чрезвычайно постепенно падал по мере удаления от № 0. В нижеприводимой табличке содержатся средние цифры, полученные на одной из трех примененных для этих опытов собак. Количества слюны выражены в делениях шкалы, где деление соответствует 0,01 см³. Отделение отмечалось за 30 секунд действия раздражителей.
Стойкость генерализации очень различна у разных собак, и удерживание ее при опытах на определенной степени не всегда легко. Если мы пробуем новые места и всякий раз раздражение подкрепляем, мы выравниваем рефлексы. Если же пробные раздражения оставляем без подкрепления, мы даем повод к развитию торможения, к образованию дифференцировок. Поэтому в этих опытах, чтобы иметь более или менее точный результат, гарантированный повторением, при повторных пробах строго поочередно один раз раздражение подкрепляют, другой раз нет, или же делают эти пробы через очень большие промежутки времени.
Как понимать механизм генерализации? Всего соответственнее нашим теперешним знаниям представлять себе это явление следующим образом. Каждому элементу рецепторного аппарата отвечают свое афферентное нервное волокно и своя нервная клетка в коре полушарий, и каждой большей или меньшей группе их – свои группы волокон и клеток. Внешнее раздражение, пришедшее в кору с определенного пункта или района рецептора, не остается в соответствующих им точке или отделе коры, а иррадиирует дальше по коре, и в тем более слабой степени, чем дальше отходит от центра раздражения, что мы воочию видели на другом нервном процессе, на торможении. Таким образом, рядом с первым пунктом раздражения и в силу иррадиации раздражаемые пункты также должны связаться с центром безусловного рефлекса и повести, следовательно, к образованию прибавочных рефлексов, тем сравнительно более слабых, чем дальше эти пункты находятся от пункта приложения внешнего раздражителя, так как величина условного эффекта определенно связывается с силой раздражения. С такой точкой зрения согласуется и наблюденный (П. С. Купаловым) факт, что генерализация происходит, развивается в течение некоторого времени, потому что более отдаленные рефлексы, как более слабые, обнаруживаются позже.
«Каждому элементу рецепторного аппарата отвечают свое афферентное нервное волокно и своя нервная клетка в коре полушарий, и каждой большей или меньшей группе их – свои группы волокон и клеток»
Объяснение, данное нами для факта первоначальной генерализации условных рефлексов в одном анализаторе, можно было бы применить и к факту универсальной генерализации, наступающей при следовых рефлексах, образованных на поздних следах раздражителя, и о которой было сообщено в седьмой лекции. При позднем присоединении безусловного раздражителя к данному внешнему агенту раздражение от него успевает расплыться по всему полушарию, и потому все пункты полушария могут войти в связь с центром безусловного раздражителя. При раннем же присоединении безусловного раздражителя центр его концентрирует раздражение по направлению к себе и тем ограничивает его слишком обширную иррадиацию.
Академик И. П. Павлов в докторской мантии на церемонии присуждения ему ученой степени доктора Кембриджского университета во время празднования 250-летия Лондонского королевского общества (Великобритания, 1912)
Лекция одиннадцатая
Взаимная индукция раздражительного и тормозного процессов: а) положительная фаза индукции; б) отрицательная фаза индукции
Мм. гг.! Первое, с чем мы встретились, обратившись к внутреннему механизму работы больших полушарий, – это было движение по массе полушарий как возбуждения, так и торможения. Второе, что гораздо позже попало в круг нашего наблюдения, а затем экспериментирования, было возбуждающее влияние одного процесса на другой как в периферии от пункта данного процесса, так и на том же месте по прекращении раздражения, вызывающего непосредственно тот или другой процесс. Это влияние, по примеру Геринга и Шеррингтона, мы назвали индукцией. Оно взаимное, реципрокное: процесс раздражения ведет к усиленному торможению и, обратно, торможение – к усиленному раздражению. Первое обозначается у нас словом «отрицательная фаза индукции», второе – «положительная фаза индукции», или, короче, отрицательной и положительной индукцией.
Факт индукции, конечно, был давно перед нашими глазами, но, как это часто случается при исследовании, долго заслонялся для нас другой идеей, идеей о правильном строго поступательном движении нервных процессов, и относился нами на счет случайных нарушающих влияний, которых так много встречается при работе над этой сложнейшей частью организма. Впервые он настойчиво напросился на наше внимание в опытах Когана, когда, как упомянуто в позапрошлой лекции, после полного угашения кожно-механического раздражения на одном месте непосредственно испытанное раздражение отдаленного места у одной из экспериментируемых собак оказалось почти постоянно в состоянии повышенной возбудимости. Однако факт индукции оставался неразработанным вплоть до работы Фурсикова, с которой и началось нарочитое и энергичное исследование этого явления.
Вот исходный опыт из работы Фурсикова. У собаки был выработан между прочими условный пищевой рефлекс на механическое раздражение кожи на передней лапе.
Такое же раздражение на задней лапе было отдифференцировано, т. е. сделано тормозным, причем дифференцировка была полной – при раздражении не отделялось ни капли слюны.
Мы видим, как значительно (почти на 50 %) увеличился секреторный эффект, когда положительный условный раздражитель был применен непосредственно после тормозного, причем укоротился и латентный период слюнной реакции. Кроме того, надо прибавить, что очень резко усилилась и пищевая двигательная реакция животного.
«Факт индукции был давно перед нашими глазами, но, как это часто случается при исследовании, долго заслонялся для нас другой идеей, идеей о правильном строго поступательном движении нервных процессов»
В данном случае представить себе внутренний механизм факта не представляет трудности. Пункт мозга, отвечающий месту кожи на задней лапе, в силу выработки под влиянием соответствующего раздражения, приводится в тормозное состояние. Он таким остается и после окончания и при повторении раздражения, между тем как пункт, отвечающий передней лапе, сейчас же по окончании тормозного раздражения оказывается на некоторое время в состоянии повышенной возбудимости. Здесь явные пространственные отношения дают возможность для простого объяснения. Иначе стоит дело, когда и положительный и отрицательный раздражители должны быть локализированы в одном и том же пункте мозга, как в случае дифференцирования одного и того же раздражителя по его интенсивности, по его постоянному или прерывистому характеру, по той или другой частоте перерывов. Однако факт индукции выступает и здесь с такой же отчетливостью.
Вот опыт также из работы Фурсикова. У собаки между прочими выработан условный пищевой рефлекс на удары метронома, 76 ударов в минуту. От этой частоты ударов отдифференцирована частота 186 ударов в минуту, т. е. она сопровождается нулем эффекта и секреторного и двигательного.
Сейчас же после дифференцировки положительный раздражитель увеличился на 30 %, латентный период резко укоротился, а двигательная реакция очень усилилась.
Приведу еще пример положительной индукции (из работы М. П. Калмыкова). У собаки между другими выработан условный пищевой рефлекс на сильный свет и от него отдифференцирован рефлекс на слабый свет.
«Положительная индукция представляет собой временное, фазовое явление при установке новых отношений в нервной деятельности, являясь после полного развития тормозного процесса и исчезая после его основательного упрочения»
И здесь непосредственно после тормозного раздражителя действие положительного увеличилось почти на 50 %, чрезвычайно резко укоротился латентный период его и отчетливо усилилась двигательная пищевая реакция.
Имея перед собой эти опыты, можно было поставить добавочный вопрос: не есть ли факт положительной индукции – явление растормаживания, с которым мы так часто встречались в лекциях о разных случаях внутреннего торможения? Это предположение надо было сделать, принимая во внимание, что при положительной индукции вводится новое отношение, новая (по быстроте) смена условно-отрицательного раздражителя условно-положительным, а новизна во внешнем мире может вызвать ориентировочную реакцию, а стало быть и растормаживание. Но, помимо многих разниц в фактических подробностях положительной индукции и растормаживания, это предположение решительно отстраняется характером двигательной реакции животного, которая