Парадоксы мозга - Сергеев Борис Федорович. Страница 28

Можно ли доказать, что именно таким путем благодаря образованию множества временных связей формируется образ? Оказывается, можно! В природе очень редко действуют одиночные раздражители. Обычно любое явление обрушивается на животное целым комплексом взаимосвязанных сигналов. Поэтому наряду с обычными простыми раздражителями типа звонка, действия касалки, вспышек света в лабораториях И.П. Павлова стали использоваться комплексы, составленные из нескольких подобных раздражителей. Оказалось, что образование условного рефлекса на простой раздражитель ничем существенным не отличается от образования условных рефлексов на их комплекс. Разве что при использовании комплексов они вырабатываются чуть-чуть быстрее и бывают более прочными, чем на одиночные раздражители.

Изучая условные рефлексы на комплекс, физиологи, конечно, поинтересовались, как реагируют животные на отдельные его компоненты. Предположим, что рефлекс вырабатывался на одновременный комплекс – совместное действие трех раздражителей – звонка, касалки и света электрической лампы. Проба этих компонентов, когда рефлекс на комплекс уже хорошо укрепился, выявила интересную подробность: свет вызывал очень слабый рефлекс, действия касалки – чуть-чуть больший, а звонок – почти такой же рефлекс, как целый комплекс.

Исследователи были подготовлены к подобным результатам. Уже давно было известно, что величина условного рефлекса находится в известной зависимости от характера условного раздражителя. Обычно на зрительные раздражители, если они не меняют своего местоположения в пространстве, и на слабые кожные раздражители условные рефлексы не достигают значительных величин. Зато на звуковые и обонятельные стимулы величина условного рефлекса может быть внушительной. Павлов объяснил это явление физиологической силой раздражителей. Оказалось, что на входящие в комплекс слабые раздражители, испытанные по отдельности, всегда возникает слабый условный рефлекс или они вообще не способны его вызывать.

Ученые предполагали, что по мере упрочения условного рефлекса на комплекс его слабые компоненты в конце концов приобретут способность вызывать условный рефлекс, а на те, что его уже вызывали, величина рефлекса возрастет. Проверка действия компонентов через месяц-два, через полгода ежедневной тренировки рефлекса на комплекс не только не выявила увеличения величины рефлекса на слабые компоненты, а, наоборот, обнаружила значительное ослабление или исчезновение его на сильные раздражители. Этот процесс можно было ускорить, если время от времени испытывать действие отдельных компонентов, не сопровождая их подкреплением, действием безусловного раздражителя.

На первый взгляд, у подопытных собак наблюдались парадоксальные явления – раздражители, каждый из которых, действуя отдельно, не вызывал никаких пищевых реакций, при совместном использовании приводили к значительному слюнотечению. Это объясняется тем, что в процессе выработки условного рефлекса собаки начинают воспринимать комплекс как особый, самостоятельный, целостный раздражитель. В их мозгу образуется «образ» этого комплекса, и только он оказывается связанным с пищевым центром, только он способен вызвать в нем возбуждение.

Изучение комплексных раздражителей, казалось бы, решило вопрос формирования образов. Однако сам Павлов не был полностью удовлетворен этим, ведь подавляющее большинство образов возникает у нас без участия безусловных раздражителей. Тихий шелест листвы, своеобразный аромат и целый комплекс самых разнообразных зрительных раздражителей, вызывающих возникновение массы ассоциаций, создают образ нашего русского леса. В него непременным компонентом не входят ни пищевые, ни оборонительные элементы. Поэтому физиологам нужно было доказать, что и у животных образы могут формироваться без участия безусловных раздражителей.

И.П. Павлов был уверен, что ассоциации, легко возникающие у людей и хорошо известные психологам, могут вырабатываться и у животных. Мы уже упоминали, что эта уверенность легла в основу созданной им концепции механизмов психической деятельности. Он предполагал, что при сочетании раздражителей – одновременном предъявлении света, действия касалки и звонка – между ними возникнут временные связи – ассоциации и благодаря им сформируется образ комплексного раздражителя. Но как это доказать? Как узнать, что творится в мозгу собаки? Ее об этом не спросишь. Собаке необходимо задавать вопросы в такой форме, чтобы она смогла на них ответить и этот ответ был бы нам понятен. Такую форму диалога удалось придумать.

Схема экспериментов оказалась удивительно простой. Сначала проводили 20–40 сочетаний двух раздражителей, например касалки и звонка. Потом, чтобы выяснить, образовалась ли между ними временная связь, на один из этих раздражителей вырабатывали условный рефлекс, после чего проверяли второй раздражитель. Если после выработки условного рефлекса на действие касалки звонок тоже оказывался способен вызывать условный рефлекс, это означало, что между сочетавшимися ранее раздражителями действительно возникла временная связь.

Новый эксперимент позволил убедиться в возможности образования ассоциаций и проследить, как они соединяются между собой и как функционируют такие цепочки. В приведенном примере сначала возникла ассоциация звонок – касалка, затем касалка – пища. В результате получилась цепочка из двух звеньев, способная передавать информацию от центра к центру. Действие звонка возбуждает соответствующие центры звукового анализатора, отсюда возбуждение передается в кожный анализатор, а оттуда – в пищевой центр, вызывая соответствующую реакцию животного.

Образование временных связей, или ассоциаций, между «индифферентными» раздражителями осуществляется на основе возбуждения, вызванного новизной, стимулирующей развитие ориентировочной реакции животного. Прочные ассоциации возникают только у высокоразвитых существ – млекопитающих и птиц. Особенно значительной стойкостью они обладают у обезьян, благодаря чему их значение в жизни этих животных сильно возросло. Таким образом, формирование ассоциаций возможно лишь тогда, когда конструкция мозга станет достаточно совершенной.

Способность животных пользоваться новым типом временных связей – важный этап развития психики, открывший безграничный простор для их познавательной деятельности. Если образование условного рефлекса является усвоением лишь важнейших для животных закономерностей внешнего мира, то образование ассоциаций – это улавливание связей между любыми явлениями, даже не представляющими для них непосредственного интереса. Именно широкое оперирование ассоциациями сделало нас людьми, позволив овладеть речью. Ассоциации обеспечили связь отдельных понятий с определенными словами, ставшими обозначениями и сигналами этих понятий. В основе нашей речи и нашего мышления лежат бесчисленные ассоциации, ежедневно формируемые человеческим мозгом. Временная связь – основа ассоциаций, основа всех видов психической деятельности.

Прослеживая, как в процессе эволюции живых организмов от самых примитивных созданий до человека включительно развивается какая-нибудь функция, удается глубже понять особенности ее осуществления у человека, где возможности эксперимента по вполне понятным причинам весьма ограничены. Сравнительно-физиологический подход – важный метод познания наиболее сложных функций, в первую очередь функций головного мозга. Он является краеугольным камнем эволюционной физиологии. Основоположником этой новой научной дисциплины, получившей в нашей стране широкое признание, является ленинградский физиолог, выдающийся советский ученый академик Л.А. Орбели.