Павлов, как и Сеченов, не только смело отказался от извечного деления организма на «бессмертную душу» и «тленное тело», но, исходя из их единства, пришел к признанию необходимости изучения всех форм деятельности организма, в том числе и психической, единым научным методом. Однако он пошел значительно дальше своего учителя. Сеченову принадлежала гениальная, но все же лишь чисто теоретическая идея о том, что объяснения психическим явлениям следует искать в понятии рефлекса. Закономерности же, лежащие в основе этих явлений, им не были, да и не могли быть найдены, ибо в его руках еще не было истинного экспериментального метода их изучения. Павлов нашел его в методе условных рефлексов, который и послужил ему ключом к самым сокровенным, запретным тайнам «души». С его помощью Павлов установил основные законы высшей нервной (психической) деятельности. Избранный Павловым путь строго объективного изучения психики был в корне противоположен принятому доселе в этой области методу субъективному. При субъективном методе личное отношение исследователя к явлениям, которые он изучает, его собственное, произвольное мнение о них служит исходной, опорной точкой для дальнейших заключений. Естественно, что говорить о какой-либо научной точности при этом совершенно невозможно. В противовес этому, объективное исследование требует прежде всего беспристрастности в подходе к изучаемым явлениям, полностью исключает предвзятое отношение к наблюдаемым фактам, стремится к возможно большей точности при их регистрации. Лишь на основе сопоставления полученных этим путем точных, доступных проверке данных делаются выводы и заключения, познаются закономерности изучаемых процессов. Этим требованиям объективности в физиологии отвечал метод исследования процессов, протекающих в организме, путем точной регистрации реакций, развивающихся в ответ на внешнее раздражение, т. е. здесь исходной, опорной точкой для суждения о внутренних процессах служат их внешние проявления в виде ответов организма на воздействия внешнего мира. Метод условных рефлексов стал поистине волшебным ключом к раскрытию глубин протекающих в мозгу процессов. С его помощью было установлено, что фундамент психической деятельности составляют два основных, взаимно противоположных и тем не менее тесно друг с другом связанных нервных процесса — возбуждения и торможения, что орган высшей психической деятельности — кора больших полушарй головного мозга, что именно в ней сосредоточено верховное управление жизнедеятельностью нашего организма. Когда мы бодрствуем, работаем, веселимся, едим, в мозгу преобладает процесс возбуждения, нервные клетки коры находятся в состоянии максимальной активности. Когда же мы отдыхаем, спим, скучаем, то на первый план выступает процесс торможения. Внешние проявления деятельности клеток в это время угнетены, но это не значит, что торможение есть состояние бездеятельности, полной пассивности. Нет, ибо внутри клеток во время торможения идет усиленная работа — клетки усиленно усваивают нужные им питательные вещества обновляют свой состав и тем самым восстанавливают способность к новой активной деятельности. Все, что совершается вне и внутри нас, воспринимается органами чувств и многочисленными чувствительными нервными окончаниями, посылающими сигналы-сведения в высший отдел мозга. Проанализировав и суммировав всю поступившую информацию, сравнив ее с уже хранящейся в нем, мозг в свою очередь посылает сигналы-распоряжения к исполнительным органам нашего тела, заставляя чаще или реже биться сердце, слабее или сильнее сокращаться мышцы грудной клетки, регулируя отделение пищеварительных соков. Свой высокий пост верховного распорядителя и регулятора жизни организма и нашего поведения мозг получил в процесс эволюционного развития животного мира вовсе не случайно. Право на занятие этой почетной и ответственной должности дала ему чрезвычайно тонкая чувствительность и реактивность составляющих его нервных клеток. Но за эти редкостные качества им приходится расплачиваться, и притом очень дорогой ценой: клетки мозга отличаются большой ранимостью и утомляемостью. Превышение предела их работоспособности и выносливости грозит им опасностью болезненного истощения, необратимого разрушения. На пути этой опасности самой природой поставлен защитный барьер — процесс торможения, главнейшее средство саморегуляции мозга. Если действующий на нервные клетки мозга раздражитель чрезмерно силен или длительность действия даже и умеренного раздражителя излишне велика, деятельность мозговых клеток угнетается. Вначале величина их ответов перестает соответствовать силе раздражителя, а затем они перестают реагировать. Развивается полное торможение.
Влияния, ослабляющие мозговые клетки, снижающие их работоспособность, — утомление, недостаточное питание, перенесенная инфекция, отравление (наркотиками, ядами), нервное потрясение, увеличивают их подверженность торможению. И это вполне понятно, ибо для ослабленных нервных клеток раздражители, бывшие прежде сильными, становятся сверхсильными, превышающими предел их рабочих возможностей. Торможение, как и возбуждение, процесс движущийся: возникнув в одном участке коры больших полушарий, оно может распространиться дальше, разлиться по всей ее поверхности и даже спуститься на нижележащие отделы мозга. Именно так выглядит мозг в -то время, когда человек крепко спит. Охваченные торможением нервные клетки не отвечают или лишь очень слабо отвечают на поступающие к ним извне сигналы, поэтому спящий и не реагирует на шум, разговоры, свет, разумеется, если раздражения не очень сильны; в противном случае они разбудят даже и спящего богатырским сном. Во время сна востанавливается работоспособность огромной массы клеток мозга, поэтому, проснувшись, мы чувствуем себя бодрыми, освеженными. В жизни человека сон и бодрствование ритмично сменяют друг друга. О том, насколько сон необходим для жизнедеятельности организма, можно судить хотя бы по тому, что полное лишение сна и люди, и животные переносят гораздо труднее, чем голодание, и очень скоро гибнут.
Был поставлен специальный опыт: одних собак полностью лишили сна, а других пищи. Первые погибли на 5-й день, а вторые были живы и после 25-дневного голодания. Торможение переходит в сон, когда условия благоприятствуют распространению тормозного процесса. Всем известно снотворное действие однообразно повторяющихся раздражителей умеренной силы. Так, неодолимо клонят нас ко сну тихий шелест листьев, перестук колес поезда, тиканье часов, монотонная речь, слабое завывание ветра, негромкие колыбельные песни. Благоприятствует сну и устранение сразу нескольких раздражений из окружающей обстановки— громкого шума, яркого света. Эти раздражения, создавая очаги возбуждения в мозгу засыпающего человека, препятствуют торможению охватить всю кору больших полушарий и тем самым мешают быстрому наступлению сна.
Но разве только эти внешние раздражения препятствуют засыпанию? Человеку еще больше мешает уснуть то, что находится внутри него — волнения, беспокойства, переживания. Чаще всего именно это создает в мозгу очаги стойкого негасимого возбуждения, препятствующие торможению захватить под свою благотворную власть весь наш мозг. Но недаром в русской поговорке о силе сна сказано: «И рать, и воеводу в один мах перевалял». Сон рано или поздно, но наступит. Каков же будет характер этого сна, какова картина происходящих во время него в мозгу процессов? Возьмем наиболее яркий пример, нагляднее всего вскрывающий суть процесса. У постели тяжелобольного ребенка уже несколько суток без сна и отдыха хлопочет мать. Все существо ее охвачено одной мыслью, одной заботой, одним переживанием. Ребенок уснул, и здесь же, побежденная усталостью, уснула она. Из окна доносится шум машин и трамваев в комнату может кто-то войти, зажечь свет, громко окликнуть спящую, она ничего не слышит. Настолько глубок, поистине непробуден этот сон. Но вот ребенок слабо, едва слышно застонал, и мать мгновенно вскакивает, бросается к нему. Это пример так называемого частичного, неполного сна. Среди преобладающей массы охваченных торможением клеток мозга, в его высшем отделе, в данном случае в слуховой зоне коры больших полушарий, сохраняется небольшой участок бодрствующих клеток, настроенных на восприятие только одного определенного раздражителя — сигнала о том, что больше всего тревожит спящую мать. Точно также бывало засыпали прямо на марше кавалеристы. Колонна, не останавли ваясь, движется, смертельно усталые всадники держатся крепко в седле, но головы их опущены на грудь — они спят. Но стоит раздаться голосу командира, подающего команду, и все мгновенно приходят в боевую готовность. Среди животного царства есть существа, для которых такой частичный, неполный сон — характерная черта образа жизни. Вот, например, как спит один из представителей крупных головоногих моллюсков — восьминогий спрут. Опустившись на морское дно, он укладывает семь своих щупалец метровой длины кольцами вокруг головы. На фоне студенистой массы поразительно ярко видны его глаза. Так он засыпает, все тело расслабляется в покое, но одно «дежурное», вытянутое кверху щупальце не дремлет, оно беспрерывно вращается над спящим. Стоит чему бы то ни было к нему притронуться, и спрут, быстро выбросив целое облако черной краски, тотчас уплывает. На биологических станциях, где такие животные находятся в аквариумах, пробовали будить спрута осторожно касаясь его тела и скрученных щупалец снизу — ничего не получалось—моллюск продолжал неподвижно лежать. Но, когда легко прикасались к вертящемуся щупальцу, то сразу наступала «полная боевая готовность» . Следовательно, здесь в совершенно естественных условиях жизни животного во время сна в центральной нервной системе всегда сохраняется бодрствующий очаг, стоящий на страже безопасности этого существа.
В лабораториях И. П. Павлова задумали создать частичный сон у животных искусственно. Одними из интереснейших в этой серии исследований были опыты доктора Б. Н. Бирмана. Он вырабатывал у двух своих собак условные рефлексы на 23 тона фисгармонии; 22 из них не подкреплялись последующим кормлением, а один тон — до 256 — всегда сопровождался даче