Тайны, догадки, прозрения (Из истории физиологии) - Яновская Минионна Исламовна. Страница 13

Что такое? — спрашивает она.

Действительно, что такое? Все компоненты классической рефлекторной дуги налицо — звонок, выделение слюны, движение к кормушке; акт еды, однако, не последовал. Как будто кто-то обманул ожидания животного, на основании двухлетнего опыта сформировавшиеся в мозгу: раз звонок, значит, за ним должны быть поданы именно сухари, а не лишь бы какая пища. И хотя мясо далеко не «лишь бы какая», а гораздо более вкусная еда, но ведь не его ждала собака. И собачий мозг «насторожился» — замена продукта питания не вызвала доверия.

Настороженность как будто вполне понятная: что-то новое, надо выяснить — что это? Но каким образом собака «узнала», что раздражение, полученное от вида и запаха мяса, не соответствует тому, которое было заготовлено в ответ на звонок? Что результат действия — принятие пищи, — которое ей надлежит произвести, будет совсем не тот, что прежде?

Нечто в мозгу животного строго следит за точностью приспособительной реакции. «Нечто» заранее знает, чего следует ожидать и что этих ожиданий не оправдает. «Нечто», одобряющее или отвергающее то или иное действие.

И сразу множество вопросов: что оно такое? Где находится в мозге? Каково его место в рефлекторной дуге? Точнее, — нет ему места в этой дуге… В классической декартовой дуге, которая вот уже больше трех столетий господствует в физиологических представлениях.

Анохин назвал «нечто» — «акцептор результатов действия». Акцептор в переводе — принимающий, одобряющий. На языке науки это звучит сложнее: акцептор афферентных результатов совершенного действия. За сложным названием кроется не менее сложный неведомый аппарат центральной нервной системы: он всякий раз «настраивается» на результат данного действия; настройка происходит одновременно с переработкой в коре головного мозга чувствительных раздражений в двигательную реакцию — и до совершения самого действия.

Настройка основана на всем предыдущем опыте организма…

А если опыта нет, как поведет себя акцептор результатов действия?

Передо мной лежит кокосовый орех. По моему представлению, по ассоциации с другими предметами такого же объема и вида, он должен быть достаточно тяжел. Я напрягаю мышцы, беру орех — и тотчас роняю его. Оказывается, орех очень легок для своих размеров! Ассоциации обманули меня — усилия не соответствовали весу ореха.

Но «акцептор действия» не обманет — после первого же опыта запечатляется весь комплекс ощущений, аппарат мозга настраивается, и настройка останется навсегда. Во второй раз, поднимая орех, я уже напрягаю мышцы ровно настолько, насколько требуется.

Прекрасно — настройка у собаки на сухари после звонка, настройка у меня — на определенные усилия для поднятия кокосового ореха… Но какими путями пришла информация о характере и полезности совершаемого? О том, что мясо в кормушке — не то, что ожидалось, а мышцы для ореха следует напрягать так, а не иначе? Где те «контрольные» пути в рефлекторной дуге, если последнее звено ее цепи — ответная двигательная реакция?

Скажем, вы увидели яблоко, раздражение через зрительный нерв поступило в мозг — первое звено дуги; мозг переработал полученное зрительное раздражение, и двигательному нерву руки был дан сигнал: взять яблоко — второе звено; яблоко взято в ответ на приказ центра — третье и последнее звено.

Очень просто могло случиться иначе: рука ваша могла остановиться на полпути и «свернуть» к другому предмету, лежащему рядом. И взять этот предмет… Но зачем? Задание ведь было другое! В этом случае получилось бы, что важен только факт движения, а результаты его не играют роли.

Вообразите, во что превратилась бы наша жизнь, если бы руки произвольно совершали любые движения, не контролируемые мозгом! Человек вместо хлеба мог бы есть мыло; вместо шубы надевать трусики; вместо того, чтобы бороться с врагом, нежно обнимать его — и так до бесконечности. Не умея проверять целесообразность действий, не контролируя их результатов, мы никогда не выработали бы ни единой приспособительной реакции и попросту погибли бы в абсолютном поведенческом хаосе.

Однако не погибаем. И прекрасно приспосабливаемся в среде существования. И «саморегулируемся» и даже совершенствуемся. А все потому, что дуга — вовсе не дуга; на поверку она оказалась замкнутым кругом.

Петр Кузьмич Анохин объяснил мне:

— Акт рефлекса не кончается движением, как предполагала классическая рефлекторная теория. Более того, не ответное движение — самое главное; главное — обратная афферентная связь. Чувствительные нервы возвращают в центр потоки обратных возбуждений, которые возникают при совершении действия. В вашем примере с яблоком это — осязательные раздражения. И только благодаря воспринимающей, чувствительной части нервного аппарата может осуществляться постоянный самоконтроль: что именно должна сделать в данный момент центральная нервная система, какой «узор» рабочих возбуждений должен сложиться при данной обстановке, чтобы человек или животное могли к ней приспособиться наилучшим образом.

Павлов говорил, что главный центр тяжести нервной деятельности заключается именно в воспринимающей части центральной нервной системы; часть же центробежная, двигательная — чисто исполнительская.

Акцептор результатов действия — аппарат воспринимающий, часть афферентного отдела мозга. Когда с периферии в центр приходят сведения о результатах совершенного поступка, он оценивает их и дает сигнал — сделанное соответствует намерению или, наоборот, совершена ошибка и ее надо исправить. Тогда после этого начинается следующий этап поведения.

Петр Кузьмич Анохин любил все пояснять примерами, должно быть, сказывалась его многолетняя лекторская деятельность. Физиология настолько малоизвестная наука для людей, которые специально ею не занимаются, что без примеров, пожалуй, не обойтись, даже если ты студент первого или второго курса медицинского института. Да и с примерами, прямо скажем, не враз разберешься…

Ну, вот, вы испытываете голод и идете в столовую пообедать. Казалось бы, чего проще? Вы понятия не имеете, что в ту же секунду в вашем мозгу происходит настройка на столовую, со всем комплексом связанных с ней ощущений — сформировался акцептор действия. Но вы — человек рассеянный и, замечтавшись, вместо столовой попадаете в ванную комнату. Что происходит дальше? Разумеется, вы повернете обратно и пойдете туда, куда первоначально нацелились. «Акцептор действия» сработал…

Сколько раз после бесед с Петром Кузьмичем я именно так воспринимала исправление своих ошибок. То, на чем прежде никогда не фиксировалось внимание, невольно приобрело осознанность. Хочу зажечь газ и вместо спичек беру в руки кастрюльку — и тут же, будто обожглась, ставлю ее на место и хватаю спички. А в голове мысль — ага, акцептор не дает ошибиться…

Почему, если говорить о механизмах физиологических, вы возвращаетесь из ванной комнаты в столовую, куда вас погнал голод? Вид, запах, температура помещения, куда вы по ошибке попали, раздражения от всего этого, пришедшие по чувствительным нервам в центр, не совпали с теми, которые заранее заготовил «контрольный аппарат». Иначе говоря, обратная афферентация послала сигнал, что реальность не соответствует намерению.

Обратная афферентация, то есть сигнал, полученный мозгом в обратном порядке — от периферии к центру, или обратная связь, как она теперь стала называться в кибернетике, — это и есть четвертое звено рефлекторной дуги.

Дуга замкнулась.

Позже Петр Кузьмич расширил и углубил свое учение — он открыл значение результата поведенческой деятельности и его оценку через многие органы чувств, а не только по обратной афферентации от мышц. И уже ни «дуга», ни «рефлекторное кольцо» не могли вместить всей сложности механизмов поведения, контролирования, осведомления о результатах — речь пошла о саморегулирующейся сложнейшей системе.

…Человеку ампутировали ногу. Он должен научиться ходить на костылях. Он долго с большим и понятным волнением ждет той минуты, когда врач разрешит ему впервые подняться с больничной койки. Разрешение дано — человек становится на единственную ногу и хватается руками за любую точку опоры. Иногда «хватается» за воздух и тут же падает. Оказывается, это невероятно сложно удержать равновесие!