Прямая, как стрела, улица рассекает надвое Петроградскую сторону, уходя через мост в сады и парки Каменного острова. Это Кировский проспект.
Звеня, проносится трамвай. Мелькают в окнах высокие здания, вывески магазинов, скверы.
- Улица академика Павлова! - объявляет кондуктор.
Семиэтажная громада показывается справа. На светложёлтом фасаде лепные украшения. Они не совсем обычны для жилого дома: обезьяны, собаки, на высоте третьего этажа чаша, обвитая змеёй, - знак, которым отмечаются медицинские учреждения. Краткая надпись: ИЭМ - Институт экспериментальной медицины.
Улица академика Павлова упирается в массивные серые ворота. За ними длинная липовая аллея. Палево белое двухэтажное здание.
Переступив порог, мы окажемся в скромной передней. По старинной винтовой лестнице поднимемся на второй этаж. Прямо с площадки вход в большую, светлую комнату. На дверях металлическая табличка с надписью:
Иванъ Петровичъ Павловъ.
Непривычные для глаза три твёрдых знака. Табличка изготовлена более полувека назад, когда Павлов начал работать в институте.
А на столе в кабинете, около письменного прибора, календарь, раскрытый 18 февраля 1936 года. Это последний день, когда Павлов был здесь.
Бережно хранится память великого учёного, работавшего столько лет в стенах этого здания. Здесь каждая вещь говорит о гигантском труде, о научном подвиге его, совершённом для славы Родины и счастья народа.
Во дворе института необычайный памятник. На постаменте цилиндрической формы сидит бронзовая собака. Это памятник животному, сослужившему верную службу науке. На собаке были сделаны бесчисленные опыты, показавшие, как работают органы дыхания, кровообращения, пищеварения. На собаке была решена последняя, самая трудная загадка природы - работа головного мозга.
Это было восемьдесят пять лет назад.
В мезонине небольшого деревянного дома светился огонёк. Русоволосый юноша «клонился над книгой. Книга попалась такая, что нельзя было оторваться, - она говорила о самом важном для человека - о его сознании.
«Отрежьте лягушке голову и бросьте её на стол, - говорилось в книге. - Щипните её посильнее, и она, пожалуй, сделает прыжок».
Это рефлекс, ответ на раздражение внешнего мира. В нём не участвует головной мозг. Боль в ланке лягушки передалась по нервам в спинной мозг, из мозга был отдан приказ мышцам, и мышцы ноги сократились. Мозг и нервы - необходимые участники любого рефлекса.
Вот, например, вы почувствовали острую боль от укола в ногу. И прежде, чем вы сообразили, что это такое, ваша ладонь хлопает по ноге и убивает кровопийцу-комара. Это тоже рефлекс. «Сигнал» о боли несётся по нервным проводам в мозг, по другому нерву мышцы руки получают «команду» из мозга, и рука ударяет по ноге.
Но ведь, кроме невольных движений, ответов на неожиданные раздражения, есть движения, которые мы делаем по своей воле.
В них участвуют наши желания. Захотел человек пить - поднялся со стула, налил воды и выпил.
В них участвуют мысли. Вот раскрылась форточка, подул сквозняк. «Пожалуй, надо закрыть», - думает человек, встаёт и закрывает форточку.
В них участвуют чувства!. Вот с улицы послышалась музыка. Человек подходит к окну и слушает.
Мысли, чувства, желания - это наше сознание, это работа головного мозга.
В чём же заключается эта работа? Рефлексы, бесконечно сложные рефлексы, вот что это такое, говорилось в книге, которую читал юноша.
Любое желание, любая мысль появляются от воздействия внешнего мира. Сквозняк, звуки музыки, любое раздражение - всё это идёт из окружающего мира и вызывает работу мозга. Лишите человека впечатлений из внешнего мира - и сознание исчезнет.
«Человек, мёртво заснувший и лишившийся чувствующих нервов, продолжал бы спать мёртвым сном до смерти», - так заканчивалась книга.
Юноша закрыл книгу. Прочитал ещё раз её название: «Рефлексы головного мозга» и фамилию того, кто написал эту книгу, - Сеченов.
- Так вот какая это наука! - прошептал он.
Это было в 1866 году в Рязани. Юноша учился в Рязанской семинарии. Звали его Иван Павлов.
Два человека в белых халатах сидели у постели больного. Один высокий, плотный, чернобородый. Другой невысокий, худощавый, седой.
- Сейчас больной находится в полном забытьи, - сказал чернобородый. - Он ничего не слышит, ничего не чувствует и ничего не помнит. Утром я закрыл его здоровый глаз, и он погрузился в мёртвый сон.
- Что же с ним случилось? - спросил седой, с интересом рассматривая больного.
- Падение с трамвая. Удар головой о мостовую лишил его всех впечатлений из внешнего мира. Здоровыми у него остались только одно ухо и один глаз. И вот результат: стоит закрыть эти окна во внешний мир, как наступает полнейшее забытьё. Сейчас попытаемся привести его в чувство.
Чернобородый опускает руку на лоб больного. Осторожным движением пальцев приподнимает веко. Показывается белок, серая радужина, чёрный кружок зрачка. Веко начинает моргать. Не понимая, что с ним происходит, больной удивлённо смотрит на людей в белых халатах.
- Как вы себя чувствуете? - громко говорит чернобородый, наклоняясь к уху больного.
- Который час? - медленно спрашивает больной.
- Шесть часов.
- Утра?
- Нет, вечера. Вы уснули утром.
- Ничего не помню, - виноватым голосом говорит больной. - Словно провалился в чёрную бездну.
Чернобородый опять кладёт руку на лоб больного. Пальцы осторожно опускают веко на здоровый глаз. Тишина.
- Вы спите? - спрашивает чернобородый. Ответа нет.
- Вы что-нибудь чувствуете? Больной безмолвствует.
- Интересный случай, - говорит седой. - Пятьдесят лет назад Иван Михайлович Сеченов предсказывал, что человек, лишённый впечатлений из внешнего мира, будет спать непробудным сном. Позднее справедливость его слов была блистательно подтверждена на больном в одной клинике. И вот привелось и мне видеть подобный случай.
- Он блестяще подтверждает вашу теорию, Иван Петрович, - почтительно отвечает собеседник.
Седой человек был академик Иван Петрович Павлов.
Великий русский учёный Иван Михайлович Сеченов высказал мысль, что наше сознание - это отражение окружающего нас мара, ответы на раздражения - рефлексы.
Много лет потребовалось, чтобы доказать опытами правильность этой мысли. Иван Петрович Павлов потратил десятки лет, чтобы подойти к решению этой загадки.
Он окончил Петербургский университет. Потом Военно-медицинскую академию. Уже студентом начал вести научную работу: изучал сердце. Потом перешёл к органам пищеварения.
Фистулы пищеварительных желёз у здорового, нормального животного - таков был способ исследования, который ввёл Павлов в науку.
Фистула - это отверстие, идущее с поверхности тела в изучаемый орган. Павлов вывел через фистулы на поверхность тела протоки всех желёз, выделяющих пищеварительные соки. Теперь можно было видеть, как работает желудок, или печень, или слюнная железа.
Прославленные физиологи того времени отрицали участие нервов в работе желудка и пищеварительных желёз. Павлов же доказал, что эта работа - самый настоящий рефлекс - ответ на раздражение.
Он поставил знаменитый опыт «мнимого кормления». У собаки с фистулой желудка перерезался пищевод, и концы его выводились наружу. Собака с жадностью набрасывалась на пищу, но корм не попадал в желудок: через отверстие в пищеводе он вываливался обратно в миску.
И, несмотря на это, из фистулы начинал выделяться желудочный сок. Удавалось собирать около литра сока, пока собака ела пищу, беспрерывно сыплющуюся обратно в миску.
Да, это был несомненный рефлекс - ответ на раздражение: еда раздражает язык, раздражение передаётся в мозг, возвращается в нервы, идущие к желудку, начинает выделяться желудочный сок.
Десять с лишним лет посвятил Павлов изучению органов пищеварения. Его книга «Лекции о работе главных пищеварительных желёз» была переведена на многие иностранные языки. Добываемый по способу «мнимого кормления» желудочный сок стал широко применяться в медицинской практике. Врачи во всём мире использовали указания Павлова, при лечении желудочных заболеваний.
Но Павлова попрежнему интересовало человеческое сознание: наши мысли, чувства, желания, привычки. - о раскрытии этой тайны природы он мечтал с юношеских лет.
Но может ли физиолог проникнуть в этот таинственный мир?
- Нет! - согласно отвечали все известные физиологи.
- Может, - говорил себе Павлов. - И рано или поздно проникнет.
Как пришёл ответ на этот вопрос?
В лаборатории Павлова изучали работу слюнной железы.
На столе в станке стоит собака, над которой произведена несложная операция: проток слюнной железы выведен на щеку собаки, под ним приклеена воронка с пробиркой.
Вот собаке принесли корм, она ест, и в пробирку немедленно начинает капать слюна.
Это самый обыкновенный рефлекс: пища раздражает рот, и в ответ на раздражение мозг заставляет действовать железу.
Но интересно в этом опыте было другое: слюна начинала течь у собаки не только во время еды, а гораздо раньше, как только собака слышала шаги или голос служителя, приносящего обычно ей еду.
- Что же это такое? - спрашивал себя Павлов.
В самом фанте не было ничего удивительного. Кто не знает, что у голодного человека при виде пищи «слюнки текут».
Мы говорим:
- Хочется есть.
А что происходит у собаки? Можно ответить:
- Ей тоже хочется есть.
- Ничего не говорящие слова, - сердито говорил Павлов в ответ на такие объяснения. - Какое представление мы имеем о желаниях собаки? Никакого.
А если не желание, то что же это такое? Что приводит в действие слюнную железу собаки?
Павлов всё больше и больше интересовался открытыми явлениями.
В лаборатории испытали не только пищу, по и едкие, неприятные, раздражающие вещества, и песок, и воду. Результат был тот же. Если раздражитель вызывал отделение слюны, то и вид его действовал точно так же.
Наконец мелькнула догадка. Связь раздражений - вот в чём дело.
И вид и вкус нищи действуют на собаку одновременно. Поэтому в конце концов и от одного вида пищи у собаки начинает течь слюна. Но это происходит только при одном условии, если собака уже испытала вкус пищи. Вот почему Павлов назвал это явление условным рефлексом.
До сих пор наука имела дело с простыми рефлексами - безотказными ответами на раздражения. Павлов стал называть их безусловными. Отделение слюны во время еды - это безусловный рефлекс.
Условный рефлекс приобретается только в связи с безусловными рефлексами. Шаги служителя собака слышит как раз перед тем, как получит пищу. И поэтому у неё «текут слюнки». У неё возникает условный рефлекс.
Во дворе Института экспериментальной медицины стоит скромное трёхэтажное здание. На фасаде ого выдаётся полукруглый выступ, напоминающий водонапорную башню. Эта башня выстроена для изучения условных рефлексов.
Войдём в башню и поднимемся по лестнице. С площадок видны тяжёлые, окованные железом двери. По стенам тянутся провода сигналов. Звенит замок, открывается дверь, мы входим в одну из удивительных лабораторий.
Посреди комнаты огромный чёрный ящик с толстыми стенками - это камера для подопытной собаки. Ни один звук не проникает извне сквозь массивные стены башни. Здесь в абсолютной тишине, при ровной температуре, равномерном освещении по желанию учёного возникают и исчезают условные рефлексы.
Учёный не входит в камеру. Собака не видит его. Но он всё время наблюдает через особую трубу за тем, что делает подопытное животное. Перед учёным кнопки, резиновые груши, провода - сложное управление всеми раздражителями, которые вызывают у собаки условные рефлексы.
Собака стоит в камере в полном мраке. И вдруг перед ней вспыхивает лампочка, и сейчас же появляется кормушка с пищей. Из фистулы в пробирку бежит струя слюны.
Такой опыт производят над собакой два дня, а на третий день, едва вспыхнет свет, из фистулы начинает течь слюна, хотя кормушка и не появляется перед собакой.
Значит, у собаки появился условный рефлекс па свет. Условный рефлекс можно выработать на любой звук: свист, звон, шипение, щёлканье метронома, - на любой запах, на самые разнообразные раздражения кожи: покалывание, почёсывание, ожог.
Условный рефлекс - это полезное приспособление собаки к окружающим условиям. Это сигналы о пище. Но это непрочные, временные рефлексы. Если два - три раза «обмануть» собаку и после вспышки лампочки не дать ей еду, собака перестанет обращать внимание на лампочку. Слюна не будет течь. Рефлекс угасает, затормозится.
Это важное свойство мозга - торможение рефлекса. Если бы не было торможения, наш мозг был бы перегружен многочисленными, потерявшими своё значение рефлексами.
Раздражение и торможение - два свойства, от которых зависит возникновение и исчезновение рефлексов.
У каждого из нас выработано множество условных рефлексов. Мы часто называем их привычками.
Вот мы просыпаемся. Мы думаем о разных вещах: уроках, книгах или предстоящей прогулке, - а руки сами собой берут одежду, надевают её, застёгивают пуговицы. И мы обращаем внимание на одевание только тогда, когда запутается какая-нибудь петля или оборвётся шнурок.
Одевание закончено. Мы подходим к двери - рука сама поднимается к ручке, открывает дверь в ванную комнату. Всё это привычные движения, которые совершаются словно сами собой, автоматически.
Мы привыкаем к тому, что какая-нибудь вещь всегда висит или стоит на одном и том же месте. Например, вы привыкли к тому, что стенные часы всегда висят над дверью. Если часы перевесят, вы ещё долго будете смотреть на то место над дверью, где висели часы, когда вам понадобится узнать, который час. Это будет действовать условный рефлекс, привычные движения.
Это наш жизненный опыт. Привычки - простейший вид этого опыта. Во и в самой сложной работе нашего мозга есть много общего с привычками.
Вся работа мозга совершается в ответ на раздражения, идущие из внешнего мира. Вот почему великие физиологи Иван Михайлович Сеченов и Иван Петрович Павлов учат, что [причина работы сознания - внешний мир.
Высшая нервная деятельность - так назвал Павлов работу головного мозга. Паше сознание считалось тайной из тайн. Находились учёные, которые говорили, что эта тайна непостижима. Так же учила и религия. Сознание, говорила религия, - это душа, нетленная и бессмертная, руководимая богом.
Это было неверное и вредное учение.
Не таким человеком был Павлов, чтобы признать над собой власть природы. Вся его жизнь - это борьба за власть над не раскрытой ещё тайной природы. И из этой борьбы он вышел победителем.
Условными рефлексами можно объяснить многие загадки головного мозга.
Что такое сон? Сколько решений этой загадки было предложено учёными! Говорили, что кровь
переполняется «веществами утомления», отравляющими мозг, и будто бы во время сна эти вещества постепенно исчезают. Говорили, что есть специальная железа, выделяющая особый сок, вызывающий сон.
Но всё это были только предположения, не подкреплённые опытом. Павлов на опыте доказал, что сон - это торможение, разливающееся по всему мозгу. Вот, например, такой опыт. Собаку кормят при звуке органной трубы. У неё возникает условный рефлекс на этот звук. Потом несколько раз повторяют этот опыт, но корма собаке не дают. Слюны выделяется всё меньше и меньше, и, наконец, она совсем перестаёт течь - наступает торможение бесполезного рефлекса. Если повторить этот опыт ещё несколько раз, собака начнёт дремать, валиться с ног и, наконец, крепко заснёт.
Это торможение из одного участка мозга разлилось по всему головному мозгу. В этом и состоит сон.
- Торможение и сон - один и тот же процесс, - говорил Павлов.
А душевные болезни? Какой таинственностью окружала их прежде наука. Сколько суеверий и религиозных предрассудков возникло на этой почве.
- Неисчислимые выгоды и чрезвычайное могущество над собой получит человек, когда человеческий ум посмотрит на себя не изнутри, а снаружи, - говорил Павлов.
И он показал это могущество в своих исследованиях душевных болезней.
Он научился воспроизводить их у собак. Потом нашёл способы их лечения, и эти способы широко вошли в клинику душевных болезней.
Работы Павлова стали известны всему миру. Его почитали все передовые учёные, но он не получил полного признания в царской России, потому что его учение противоречило церковному учению, противостояло религии.
Полное и всестороннее развитие дело Павлова получило только при советской власти.
- Наша Родина, - говорил Павлов в своём знаменитом обращении к советской молодёжи, - открывает большие просторы перед учёными, и - нужно отдать должное - науку щедро вводят в жизнь в нашей стране. До последней степени щедро!
Владимир Ильич Ленин и Иосиф Виссарионович Сталин высоко ценили труды Павлова - учёного, который указал новые пути науки, ведущие к полной, неограниченной власти над природой.
Ивану Петровичу Павлову принадлежит заслуга создания науки о работе головного мозга - решение самой трудной загадки природы.