Сознание и мозг

Новые функции, которые должен был принять на себя мозг человека в связи с развитием труда, отразились на изменении его строения. Коренное изменение характера деятельности – с переходом от жизнедеятельности к трудовой деятельности, все более усложнявшийся характер этой деятельности и соответственно все углублявшийся характер познания привели к тому, что над проекционными зонами, непосредственно связанными с периферическими сенсорными и моторными аппаратами, развились богатые ассоциативными волокнами зоны, служащие для более сложных синтезов. Сравнение мозга человека с мозгом обезьяны отчетливо выявляет эти сдвиги: у человека первичное зрительное поле, столь развитое у обезьян, заметно уменьшается, и вместе с тем значительно возрастают поля, с которыми связаны сложные синтезы зрительного восприятия (вторичное зрительное поле). <…>
С изменением строения и функции коры у человека связана и возрастающая роль – новый этап в процессе кортикализации. В то время как у всех позвоночных вплоть до хищных с мозговым стволом связаны еще психические функции, у человека он лишь рефлекторный аппарат; психические процессы являются у него функцией коры – органа индивидуально приобретенных форм поведения. <…>
Поскольку у человека органом сознательной деятельности является кора, вопрос о взаимоотношении психики и мозга сосредоточивается в первую очередь на вопросе о взаимоотношении психики и коры больших полушарий головного мозга.
Вопрос о взаимоотношении психики и коры выступает в науке конкретно, как вопрос о функциональной локализации, или локализации психических функций в коре. <…>
Локализационная теория, господствовавшая в науке до последнего времени, сложилась в результате того, что над положительными фактическими данными исследования было воздвигнуто здание гипотез и теорий, отражающих те же методологические тенденции, которые господствовали и в тогдашней психологии. Представление о мозге как совокупности или мозаике отдельных центров, соединенных между собой ассоциационными путями, отражало концепцию ассоциативной психологии, из которой, по существу, и исходила классическая локализационная теория. Представление же о том, что каждой психической функции, в том числе самым сложным, соответствует определенный центр, является своеобразной и наивной реализацией в физиологии головного мозга теории психофизического параллелизма. <…>
Изучение филогенеза мозга показало, что в филогенетическом ряду наблюдается все возрастающая анатомическая дифференциация коры, причем все большее развитие получают те участки, которые являются носителями особенно высоких функций.
Существенные результаты дает и изучение онтогенетического развития архитектоники коры. Примененный впервые К.Бродманом принцип деления коры на основании изучения ее онтогенетического развития (которое привело его к различению гомогенетической коры, приходящей в процессе своего онтогенетического развития к шестислойному строению, и гетерогенетической коры, не проходящей через стадию шестислойного расщепления) получил дальнейшее развитие у ряда советских ученых. Исследования И.Н.Филимонова, Г.И.Полякова, Н.А.Попова показали, что уже на ранних стадиях онтогенетического развития выступает деление коры большого мозга на три основные зоны: 1) изокортекс, 2) аллокортекс, включающий архикортекс и палеокортекс, и 3) определяющую алло- и изокортекс межуточную область. Наличие этого деления уже на ранних стадиях онтогенеза дает основание заключить, что оно имеет существенное значение.
В результате современных исследований можно считать установленным, что кора состоит из гистологически различных, могущих быть индивидуально дифференцированными полей. Не должно было бы также подлежать сомнению и то, что с гистологическими особенностями связано и некоторое функциональное своеобразие. <…> Над этим бесспорным положением, опирающимся на экспериментально установленные факты, классическая локализационная теория воздвигала весьма гипотетическое и шаткое строение, допустив, что каждая, даже сложная, психическая функция непосредственно продуцируется отдельным участком как “центром”.
Эта классическая локализационная теория в настоящее время основательно поколеблена исследованиями X.Джексона, Г.Хэда, работами К.Монакова, X.Гольдштейна, К.Лешли и других. Оказалось прежде всего, что новые клинические данные о многообразных формах афазии, агнозии, апраксии не укладываются в классическую локализационную схему. С одной стороны, поражение так называемой речевой зоны в левом полушарии при более тщательном исследовании оказывается связанным с расстройством не только речи, но и других интеллектуальных функций. С другой стороны, нарушение речи, различные формы афазии связаны с поражением различных участков.
При оценке обоснованности выводов традиционной локализационной теории нужно, далее, учесть, что методом экстирпации на основе поражения различных участков коры могли быть установлены лишь “центры нарушения”, а не центры функционирования в собственном смысле. Из того факта, что поражение определенного поля влечет за собой нарушение определенной функции, следует, что это поле играет существенную роль в выполнении данной функции; но это не означает, что оно является “центром”, который сам продуцирует эту функцию, и что в ней не участвуют и другие поля. Надо поэтому различать между локализацией патологического симптома в определенном поле и локализацией функции в определенном “центре”.
Это положение особенно решительно проводил против классического учения о локализации К.Монаков. Как указал Монаков и подтвердил К.Лешли, значительные повреждения и других участков коры помимо тех, с поражением которых в первую очередь связано нарушение высших интеллектуальных функций, также влечет за собой их нарушение, хотя и не столь глубокое. С другой стороны, и при разрушении основных для данной функции участков остальная часть коры по истечении некоторого времени до известной степени компенсирует дефект, принимая на себя замещающую роль.
Особенно существенное значение для локализационной проблемы имеет функциональная многозначность гистологически определенных полей коры. Даже разделению коры на отдельные сенсорные и моторные участки нельзя придавать абсолютного значения. Вся кора функционирует как чувствительно-двигательный аппарат, в котором имеется лишь местное преобладание одной из двух функциональных сторон – двигательной или сенсорной. Дифференциация функциональных особенностей связана с преобладающим развитием в данной области одного из двух основных слоев коры (А.Якоб). <…>
В отношении высших интеллектуальных функций ряд современных исследователей, как-то: К.Монаков, К.Гольдштейн, К.Лешли (в ранних работах, от которых позднее он отошел), в своей борьбе против традиционной локализационной теории делают своеобразный зигзаг в противоположном направлении – обратно к идеям М.Ж.П.Флуранса. Так, Монаков принимает локализацию только “входных” и “выходных ворот”, т.е. мест вхождения в кору рецепторных путей и выхода из нее эффекторных. Для всех высших, более сложных психических функций Монаков признает только “хроногенную” локализацию. Он, конечно, прав в том, что сложную интеллектуальную функцию нельзя локализовать в каком-нибудь одном центре, что в ее осуществлении должны принять участие, каждый со своим вкладом, нервные элементы, распределенные на обширной территории мозга, действие которых объединяется в одной временной структуре. Правильной также в своей основной идее является тенденция К.Монакова локализовывать каждую функцию во времени путем отнесения ее к определенной стадии в генетическом ряду. Но локализация только во времени, принципиально противопоставляемая всякой локализации в пространстве, ведет в конечном счете к идеалистическому отрыву психики от ее материального субстрата.
К.Лешли в своих ранних работах еще решительнее отходит от правильного положения о функциональной многозначности корковых полей к отрицанию какого бы то ни было “соответствия структурных и функциональных единиц”. Он считает, что можно говорить лишь о количественном соответствии между объемом мозгового повреждения и степенью расстройства интеллектуальной функции.
В результате друг другу противостоят две непримиримые и, пожалуй, равно неправомерные концепции: согласно одной, мозг представляет мозаику или механическую сумму разнородных центров, в каждом из которых локализована особая функция; согласно другой, мозг функционирует как целое, но такое, в котором все части функционально равнозначны, так что, архитектонически чрезвычайно дифференцированный, он функционально представляется однородной массой.
Учет всех фактических данных, экспериментально установленных как одной, так и другой стороной, допускает только одно решение: в сложные психические функции у человека вовлечена значительная часть коры или вся кора, весь мозг как единое целое, но как целое и функционально, и гистологически качественно дифференцированное, а не как однородная масса. Каждая его часть вовлечена в целостный процесс более или менее специфическим образом. Для сложных интеллектуальных функций не существует “центров”, которые бы их продуцировали, но в осуществлении каждой из них определенные участки мозга играют особенно существенную роль. Для интеллектуальной деятельности особенно существенное значение имеют, очевидно, доли третьей лобной извилины, нижней теменной и отчасти височной, поскольку их поражение дает наиболее серьезные нарушения высших психических процессов. Функциональная многозначность обусловлена еще и тем, что психическая функция связана не с механизмом или аппаратом как таковым, а с его динамически изменяющимся состоянием или, точнее, с протекающими в ней нейродинамическими процессами в их сложной “исторической” обусловленности.
Полное разрешение всех противоречий между исследователями по вопросу о функциональной локализации может быть достигнуто лишь на основе генетической точки зрения. Степень дифференциации коры и распределения функций между различными ее участками на разных ступенях развития различна. Так, у птиц, которых изучал М.Ж.П.Флуранс, отрицавший всякую локализацию, еще никакой локализации в коре, по-видимому, не существует. У средних млекопитающих, у собак, кошек, как установили опыты И.П.Павлова и Л.Лучиани, с переслаиванием различных зон некоторая локализация уже несомненно налицо; однако она еще очень относительна: различные зоны переслаиваются. П.Флексиг, который утверждал, что в коре существуют особые проекционные зоны, т.е. зоны представительства различных рецепторных систем, связанных между собой расположенными между ними ассоциационными зонами, проводил свои исследования по преимуществу с человеческими эмбрионами. Различие результатов, к которым пришли эти исследователи по вопросу о локализации, объясняется, по-видимому, различием тех объектов, которые они изучали.
Очевидно, неправильно механически переносить результаты, полученные в исследовании одного животного, на других, стоящих на иных генетических ступенях, и обобщать эти результаты в общую теорию применительно к локализации функций в мозге вообще. В этом (как правильно указывает Л.А.Орбели) заключается источник неправомерных споров и существенная причина расхождения разных точек зрения на локализационную проблему. Из того, что на низших ступенях эволюционного ряда нет локализации, нельзя делать вывод, что ее нет и на высших; точно так же из ее наличия на высших нельзя делать вывод о ее наличии и на низших. Из того, что чувствительные зоны переслаиваются у собак, нельзя умозаключать, что это же имеет место на всех ступенях развития, в том числе и у человека, – так же как на основании того, что в коре человека выделяются относительно обособленные проекционные зоны, связанные расположенными между ними ассоциативными зонами, нельзя считать, что такова вообще структура мозга. Вопрос о функциональной локализации должен разрешаться по-разному для разных генетических ступеней – по-одному для птиц, по-другому для кошек и собак и опять-таки по-иному для человека.
В соответствии с той же основной генетической точкой зрения, нужно признать, что и для человека на данной ступени развития этот вопрос о локализации применительно к разным – генетически более древним и генетически более молодым – механизмам также решается по-разному: чем филогенетически древнее какой-либо “механизм”, тем строже его локализация. Локализация в низших этажах нервной системы строже, чем в подкорке, в подкорке строже, чем в коре. В коре в свою очередь относительно примитивные “механизмы” в процессе филогенеза точнее закрепились за определенными участками ее; в осуществлении же высших генетически более поздних функций, сложившихся в процессе исторического развития человека, принимают участие очень многие или все “поля” коры, но различные поля, включаясь в работу целого, вносят в него различный вклад. <… >
Рефлекторная теория И.М.Сеченова и И.П.Павлова47
Особое место в истории развития понятия о рефлексе принадлежит прежде всего чешскому ученому И.Прохаске. С него начинается переход от механического декартовского к биологическому пониманию рефлекса. Вместе с тем у Прохаски наметились и первые шаги к преодолению дуалистического декартовского противопоставления рефлекторных и психологических (сознательных) актов.
В последующий период на основе работ Ч.Белла, Ф.Мажанди и других, в трудах М.Холла и Й.Мюллера, сосредоточивших свое внимание на изучении структурных, анатомических особенностей нервной системы, малоподвинутом во времена Прохаски, складывается тот анатомический подход к деятельности нервной системы, который критиковал И.М.Сеченов, противопоставляя ему свой функциональный, физиологический подход к изучению нервной системы; в это время создается представление об анатомической локализации нервных дуг. Особенно заостренно дуализм выразился в холловской концепции, согласно которой деятельность организма оказалась расколотой на два совершенно разнородных вида, локализирующихся один в спинном, другой в головном мозгу.
Э.Пфлюгер принимает как нечто непреложное сложившееся к тому времени анатомическое понятие о рефлексе как акте, определяемом морфологически фиксированной рефлекторной дугой, заранее предуготованным сцеплением чувствительных и двигательных нервов. Отметив непригодность этого механизма для осуществления приспособительных актов организма к среде, Пфлюгер отвергает сведение закономерности актов не только головного, но и спинного мозга к механизму рефлекса. И.М.Сеченов то же исторически сложившееся понятие разрешает другим, в известном смысле противоположным пфлюгеровскому, путем. Он отвергает не рефлекторную природу приспособительных реакций, как Пфлюгер, а сложившуюся к тому времени в физиологии анатомическую концепцию рефлекса, которая для Пфлюгера остается неприкосновенной, и распространяет преобразованную – уже не анатомическую, а функциональную – концепцию рефлекса на головной мозг.
Характеристика деятельности головного мозга как рефлекторной означает у И.М.Сеченова прежде всего то, что это деятельность закономерная, детерминированная. Исходной своей естественнонаучной предпосылкой рефлекторная теория И.М.Сеченова имеет положение о единстве организма и среды, об активном взаимодействии организма с внешним миром. Это положение составило первую общебиологическую предпосылку открытия Сеченовым рефлексов головного мозга. Обусловленная внешними воздействиями, рефлекторная деятельность мозга – это тот “механизм”, посредством которого осуществляется связь с внешним миром организма, обладающего нервной системой.
Второй – физиологической – предпосылкой рефлекторной теории явилось открытие Сеченовым центрального торможения. Оно стало первым шагом к открытию внутренних закономерностей деятельности мозга, а открытие этих последних было необходимой предпосылкой для преодоления механистического понимания рефлекторной деятельности по схеме: стимул-реакция, согласно механистической теории причины как внешнего толчка, якобы однозначно определяющего эффект реакции.
Рефлекс головного мозга – это, по Сеченову, рефлекс заученный, т.е. не врожденный, а приобретаемый в ходе индивидуального развития и зависящий от условий, в которых он формируется. Выражая эту же мысль в терминах своего учения о высшей нервной деятельности, И.П.Павлов скажет, что это условный рефлекс, что это временная связь. Рефлекторная деятельность – это деятельность, посредством которой у организма, обладающего нервной системой, реализуется связь его с условиями жизни, все переменные отношения его с внешним миром. Условно-рефлекторная деятельность в качестве сигнальной направлена, по Павлову, на то, чтобы отыскивать в беспрестанно изменяющейся среде основные, необходимые для животного условия существования, служащие безусловными раздражителями.
С двумя первыми чертами рефлекса головного мозга неразрывно связана и третья. Будучи “выученным”, временным, изменяющимся с изменением условий, рефлекс головного мозга не может определяться морфологически раз и навсегда фиксированными путями.
“Анатомической” физиологии, которая господствовала до сих пор и в которой все сводится к топографической обособленности органов, противопоставляется физиологическая система, в которой на передний план выступает деятельность, сочетание центральных процессов. Павловская рефлекторная теория преодолела представление, согласно которому рефлекс якобы всецело определяется морфологически фиксированными путями в строении нервной системы, на которые попадает раздражитель. Она показала, что рефлекторная деятельность мозга (всегда включающая как безусловный, так и условный рефлексы) – продукт приуроченной к мозговым структурам динамики нервных процессов, выражающей переменные отношения индивида с внешним миром.
Наконец, и это самое главное, рефлекс головного мозга – это рефлекс с “психическим осложнением”. Продвижение рефлекторного принципа на головной мозг привело к включению психической деятельности в рефлекторную деятельность мозга.
Ядром рефлекторного понимания психической деятельности служит положение, согласно которому психические явления возникают в процессе осуществляемого мозгом взаимодействия индивида с миром; поэтому психические процессы, неотделимые от динамики нервных процессов, не могут быть обособлены ни от воздействий внешнего мира на человека, ни от его действий, поступков, практической деятельности, для регуляции которой они служат.
Психическая деятельность – не только отражение действительности, но и определитель значения отражаемых явлений для индивида, их отношения к его потребностям; поэтому она и регулирует поведение. “Оценка” явлений, отношение к ним связаны с психическим с самого его возникновения, так же как их отражение.
Рефлекторное понимание психической деятельности можно выразить в двух положениях:
1. Психическая деятельность не может быть отделена от единой рефлекторной деятельности мозга; она – “интегральная часть” последней.
2. Общая схема психического процесса та же, что и любого рефлекторного акта: психический процесс, как всякий рефлекторный акт, берет начало во внешнем воздействии, продолжается в центральной нервной системе и заканчивается ответной деятельностью индивида (движением, поступком, речью). Психические явления возникают в результате “встречи” индивида с внешним миром.
Кардинальное положение сеченовского рефлекторного понимания психического заключает признание того, что содержание психической деятельности как деятельности рефлекторной не выводимо из “природы нервных центров”, что оно детерминируется объективным бытием и является его образом. Утверждение рефлекторного характера психического связано с признанием психического отражением бытия.
И.М.Сеченов всегда подчеркивал реальное жизненное значение психического. Анализируя рефлекторный акт, он характеризовал первую его часть, начинающуюся с восприятия чувственного возбуждения, как сигнальную. При этом чувственные сигналы “предуведомляют” о происходящем в окружающей среде. В соответствии с поступающими в центральную нервную систему сигналами вторая часть рефлекторного акта осуществляет движение. Сеченов подчеркивал роль “чувствования” в регуляции движения. Рабочий орган, осуществляющий движение, участвует в возникновении психического в качестве не эффектора, а рецептора, дающего чувственные сигналы о произведенном движении. Эти же чувственные сигналы образуют “касания” с началом следующего рефлекса. При этом Сеченов совершенно отчетливо показывает, что психическая деятельность может регулировать действия, проектируя их в соответствии с условиями, в которых они совершаются, только потому, что она осуществляет анализ и синтез этих условий.
На передний план в работах Павлова необходимо и закономерно выступает физиологический аспект рефлекторной теории. Все его учение направлено на раскрытие внутренних закономерностей тех нервных процессов, которые опосредуют зависимость ответных реакций от раздражителей, от внешних воздействий. Такими внутренними законами и являются открытые И.П.Павловым законы иррадиации и концентрации, возбуждения и торможения и их взаимной индукции. Раздражители получают переменное значение, изменяющееся в зависимости от того, что они в силу предшествующего опыта, отложившегося в коре в виде системы условных нервных связей, для данного индивида сигнализируют.
Свое учение о высшей нервной деятельности, разработанное при исследовании животных, И.П.Павлов признал необходимым дополнить применительно к человеку идеей о второй сигнальной системе, взаимодействующей с первой и действующей по тем же физиологическим законам. Для второй сигнальной системы решающим является то, что раздражителем в ней выступает слово – средство общения, носитель абстракции и обобщения, реальность мысли. Вместе с тем вторая сигнальная система, как и первая, – это не система внешних явлений, служащих раздражителями, а система рефлекторных связей в их физиологическом выражении; вторая сигнальная система – это не язык, не речь и не мышление, а принцип корковой деятельности, образующий физиологическую основу для их объяснения. Однако понятие второй сигнальной системы, введенное для объяснения особенностей высшей нервной деятельности человека, остается пока по преимуществу обозначением проблемы, которую надлежит разрешить.
Павловское учение заполнило понятие рефлекторной деятельности, введенное первоначально в науку для характеристики реакций низших этажей нервной системы, физиологическим содержанием, относящимся к самому высокому этажу, лишило этот термин прежде им выполняемой функции служить средством различения разных уровней, дифференциации низших и высших уровней человеческой деятельности. В результате в павловской школе наметилась тенденция к сведению или подтягиванию всей физиологии к учению о деятельности коры (и к тому, что в нижележащих этажах нервной системы доступно ее контролю). Из поля зрения физиологии начало уходить все многообразие физиологических функций организма и изучение специфических закономерностей низших уровней нервной системы. В связи с таким подтягиванием всей физиологии к изучению деятельности собственно одной только коры стоит, с другой стороны, тенденция на слияние психологии с физиологией путем полного сведения психологии к физиологическому учению о высшей нервной деятельности. В вышеуказанной линии, выступившей довольно заостренно на павловской сессии, – источник ряда трудностей, с которыми в последующие годы столкнулась павловская школа.
Павлов сам указал на необходимость изучения новых законов того, что он назвал второй сигнальной системой, связанной с ролью речи в психике человека. Дать на этот вопрос ответ, хотя бы приближающийся к той классической четкости, с какою Павлов разработал учение об условных рефлексах, остается нелегкой задачей будущих исследований. Они должны завершить дело Павлова, разработав учение о физиологических механизмах высших форм сознательной деятельности человека.