История физиологии высшей нервной деятельности

Высшая нервная деятельность (ВНД) — это деятельность коры больших полушарий головного мозга и ближайших к ней подкорковых образований, обеспечивающая наиболее совершенное приспособление (поведение) высокоорганизованных животных и человека к окружающей среде (1). Высшую нервную деятельность центральной нервной системы следует отличать от работы центральной нервной системы по синхронизации работы различных частей организма между собой.

Термин "высшая нервная деятельность" впервые введён в науку И.П. Павловым, считавшим его эквивалентным понятию психическая деятельность. И.П. Павлов выделил в физиологии высшей нервной деятельности два основных раздела: физиологию анализаторов и физиологию условного рефлекса. В дальнейшем эти разделы были дополнены учением о второй сигнальной системе человека (3).

Благодаря работам И.П. Павлова физиология высшей нервной деятельности становится наукой о нейрофизиологических механизмах психики и поведения, базирующейся на принципе рефлекторного отражения внешнего мира.

Фундаментом ВНД являются условные рефлексы. Они возникают на основе сочетания действия безусловных рефлексов и условных раздражителей, к которым относятся сигналы, поступающие к человеку через зрение, слух, обоняние, осязание. У человека деятельность коры больших полушарий головного мозга обладает наиболее развитой способностью к анализу и синтезу сигналов, поступающих из окружающей и внутренней среды организма (11).

Мышление и сознание И.П. Павлов также относил к элементам ВНД. Непрерывное совершенствование высшей нервной деятельности происходит в процессе обучения (усвоения чужого опыта).

Индивидуальные особенности проявления высшей нервной деятельности зависят от характера, темперамента, интеллекта, внимания, памяти и др. свойств организма и психики. Расстройство высшей нервной деятельности человека (невроз) вызывается неблагоприятными условиями внешней среды (биологической и социальной), физическим и умственным перенапряжением и сопровождается нарушениями функций различных органов и систем.

История исследования высших функций мозга тесно связана с изучением психической деятельности, начало которого относится к временам глубокой древности. Понятие психического, как показывает само название (от греч. psychios — душевный), возникло у античных мыслителей и философов. Первые обобщения, касающиеся сущности психики, можно найти в трудах древнегреческих и римских ученых (Демокрит, Платон, Аристотель, Эпикур). Уже среди них были материалисты, считавшие, что психика возникла из естественных начал (воды, огня, земли, воздуха), и идеалисты, выводившие психические явления из нематериальной субстанции (души).

Представители материалистического направления (например, Демокрит) считали, что душа и тело едины, и не видели особых отличий между душой человека и душами животных. Напротив, представители идеалистического мировоззрения (Сократ, Платон и др.), рассматривали душу как явление, не связанное с телом и имеющее божественное происхождение.

Отдельные мыслители того времени, как правило, занимавшиеся практической медициной (Алкмеон Кротонский, Герофил, Эразистрат), высказывали догадки о связи психической деятельности с мозгом. Выдающийся древнегреческий врач Гиппократ (460—377 гг. до н.э.) и его последователи, тщательно изучая анатомию и физиологию, обобщая свой врачебный опыт, пытались выявить особенности и закономерности поведения людей в зависимости от их темперамента, хотя объяснения замеченных ими явлений часто были весьма наивными (12).

Первые экспериментальные исследования на животных связывают с именем римского врача Галена (129— 201гг.н.э.), по мнению которого душевная деятельность осуществляется мозгом и является его функцией. Гален испытывал действие различных лекарственных веществ на животных организмах, наблюдал их поведение после перерезки нервов, идущих от органов чувств к мозгу.

Гален описал некоторые мозговые центры, управляющие движениями конечностей, мимикой лица, жеванием и глотанием. Он различал разные виды деятельности мозга и впервые выдвинул положения о врожденных и приобретенных формах поведения, о произвольных и непроизвольных мышечных реакциях. Однако из-за слабого развития экспериментальных наук на протяжении многих веков изучение психических процессов проходило без связи с морфологией и физиологией мозга (12).

Глава 1. Учение Гиппократа

1.1 Краткие биографические сведения

Гиппократ (460-370 гг. до н.э.) – великий древнегреческий врач и реформатор медицины родился на острове Кос в восточной части Эгейского моря. Здесь на протяжении длительного времени существовала семейная врачебная школа асклепиадов (возводивших себя к древнегреческому богу медицины Асклепию (Эскулапу)). Предки и родные Гиппократа принадлежали к этой школе. Считается, что он сам относился к 17-му поколению врачей, а его первым учителем был отец – Гераклид. Мать Гиппократа – Фенерета – была повитухой (акушеркой). В этом роде имя Гиппократ встречается неоднократно. Его носил дед «отца медицины», а в последующих поколениях оно встречалось не менее пяти раз (9).

Как и многие из его современников, Гиппократ много странствовал, работая и одновременно получая новые знания и навыки в разных городах современной Греции, Сирии, Египта и в Малой Азии.

Его сыновья и зять также были врачами. Последний возглавил Косскую медицинскую школу после смерти Гиппократа. История сохранила несколько сочинений Гиппократа, которые вместе с произведениями других древнегреческих врачей были объединены в «Сборник Гиппократа» (9).

1.2 Общая характеристика взглядов и достижений Гиппократа

Гиппократ жил в век расцвета экономической и культурной жизни Древней Греции. В это время здесь наиболее интенсивно шла борьба двух философских подходов к объяснению окружающего мира и человека – материалистического и идеалистического. Он разделял материалистические взгляды Демокрита, младшим современником которого являлся.

А) Гиппократ подчеркивал необходимость широкого использования философии в медицине и полезность применения медицинских сведений в философии («врач-философ подобен богу»). Учитывая то, что наука этой эпохи практически не была дифференцирована и вся входила в понятие «философия», Гиппократ, говоря современным языком, настаивал на ведении врачебной практики на основе новейших научных достижений.

Б) Ценными для практической медицины он признавал лишь те достижения науки, которые, которые основаны на наблюдениях, достоверно установленных фактах, опыте. Величайшей заслугой Гиппократа в медицине признается ее освобождение от умозрительного толкования явлений природы (в широком смысле слова). Средством достижения этого результата стал метод Гиппократа. Суть его – «в «мыслящем» наблюдении у постели больного, подкреплении опыта разумом и проверки теории практикой».

Утверждение этого метода рассматривается ныне как поворот от медицины-искусства к медицине-науке (9) .

В) Гиппократ со своими последователями является основоположником принципов: 1) «лечить не болезнь, а больного», в том числе – мобилизуя все физические и психические силы последнего; 2) индивидуального подхода в определении количественной меры лечебного воздействия (6).

Г) Гиппократ придавал большое значение факторам внешней природной и социальной среды в формировании его телесных и душевных качеств человека. Он потратил много сил и времени на изучение влияния на здоровье людей климата, вод, почв, рельефа, образа жизни людей, законов страны и даже форм государственного устройства. Это дало основание считать Гиппократа не только «отцом медицины», но и родоначальником медицинской географии (9).

Д) Среди других значимых вкладов Гиппократа в становление современной медицины называют разработку учения об этиологии (источниках) болезней, из которого было исключено все мистическое, и выделены внешние (из окружающей среды) и внутренние источники болезней. Ему же приписывается обобщение наработанного опыта диагностики болезней, введение в практику описания течения болезни (т.е. истории болезни), создание основ прогностики и системы терапии («не навреди», «противоположное – противоположным», «помогать природе в лечении болезни», «щадить силы больного» и др.). С именем Гиппократа связывают сохранившиеся до сих пор названия многих болезней (пневмония, эпилепсия, апоплексия), методы хирургического лечения (9).

Е) Особенно важно отметить, то, что с именем Гиппократа связано представление о высоком моральном облике, образце этичного поведения врача. Ему приписывают создание так называемой врачебной клятвы, о которой наслышаны многие люди, даже весьма далекие от медицины.

1.3 Учение о темпераментах

Многие примитивные анатомо-физиологические знания того времени Гиппократ не мог ни уточнить, ни опровергнуть, т.к. не занимался вскрытием трупов. Последнее в древние, да и в более поздние времена было либо запрещено полностью, либо разрешено в особы случаях.

Несмотря на это Гиппократ, как и его предшественник, врач и философ Алкмеон Кротонский, считал органом мышления и ощущения мозг.

«И именно этой частью мы мыслим и разумеем, видим, слышим и распознаем постыдное и честное, худое и доброе, а также приятное и неприятное... От этой же самой части нашего тела мы и безумствуем, и являются нам страхи и ужасы..., а также сновидения» (2).

Нормальное и болезненное функционирование мозга, как и других органов, Гиппократ связывал, говоря современным языком, с нарушениями температурного и влажностного баланса в организме или отдельных органах, а также с нарушением долевого участия различных организменных жидкостей в физиологических процессах. Упомянутые выше, в цитате, «страхи и ужасы» по мнению Гиппократа, «случаются у нас от мозга, когда он нездоров и окажется теплее или холоднее, влажнее или суше своей природы» (2). Другими словами, психические явления или нарушения Гиппократ связывал с соматическими механизмами, придавая в них большое значение гуморальным процессам.

Очевидным для Гиппократа, как для любого мыслящего врача, было разнообразие телосложений, поведений людей, особенностей течения у разных людей однотипных болезней. Результатом осмысления наблюдаемого разнообразия стало учение о темпераментах. По словам И.П. Павлова Гиппократ «уловил в массе бесчисленных вариантов человеческого поведения капитальные черты» (9).

Как и в отношении мышления и ощущений, Гиппократ объяснял ведущие черты душевного склада людей, проявляющиеся в их повседневном поведении с гуморальных позиций: он ставил их в зависимость от соотношения четырех жидкостей («соков») циркулирующих в организме – крови, желчи, черной желчи, слизи (флегмы, лимфы).

Людей четырех выделенных им типов поведения он назвал холериками, сангвиниками, флегматиками и меланхоликами.

У холерика преобладает желчь, что делает его импульсивным «горячим». Современные представления о холерическом темпераменте приписывают таким людям способность « с головой» уходить в работу, преодолевать значительные трудности, но также и легко входить в состояние бурного выражения эмоций и резко менять настроение.

У сангвиника – избыток крови, что стимулирует подвижность и веселость. Ныне людей сангвинического темперамента характеризуют также и как личностей, быстро отзывающихся на окружающие события, сравнительно легко переживающих неудачи и неприятности.

Флегматика отличает преобладание слизи, делающее его спокойным и медлительным. Эти люди склонны к слабому внешнему проявлению душевных состояний, но с устойчивыми стремлениями и более или менее постоянным настроением.

Избыток черной желчи у меланхолика способствует его боязливости и грусти. Эти люди легко ранимы. Им свойственно долго и глубоко переживать даже незначительные неудачи, но при этом внешне вяло реагировать на все окружающее (10).

Для Гиппократа типизация душевного склада вкупе с типизацией телосложения были важны для диагностики и выбора лечения больного. Для психологии и физиологии ВНД это была первая типология того человеческого, психического качества, которое является одним из факторов, определяющих индивидуальные особенности ВНД.

Глава 2. Психофизиология Декарта

2.1 Краткие биографические сведения.

Рене Декарт (1569 – 1650) – выдающийся французский философ, физик, математик, физиолог. Выходец из дворянской семьи, он получил хорошее образование, после чего служил вольнонаемным офицером в войсках разных европейских военачальников. Принимал активное участие в боевых действиях. Оставив службу, занялся научными изысканиями, поселившись в Нидерландах. Его научны труды были запрещены к изданию как католической, так и протестантской церковью.

2.2 Общих характер научного творчества

Научное творчество Декарта отражает противоречивый характер его времени. Это, в частности проявляется в дуалистическом (двойственном) характере его философии. Декарт признает одновременное существование противоположных и несводимых друг к другу начал – материальной (телесной) и духовной субстанций. Идеалистическое учение о духовной субстанции включало признание бессмертия души.

Декарт – материалист оставил значительный след в философии (учение о всеобщности материи и ее постоянном движении), математике (понятие функции и переменных, обозначения системы координат, степеней числа, порядок записи уравнений и т.д.), физике (закон сохранения количества движений; закон преломления луча на границе двух сред), астрономии (представление о множественности миров) и др.(4).

Успех и предрасположенность к механико-математическим исследованиям, а также господствовавшие в то время общенаучные концепции определили соответствующий подход Декарта к рассмотрению проблем в иных областях знания, в том числе – из области физиологии ВНД.

2.3 Психо-физиологические работы Декарта

В современной науке Декарта приято считать основоположником естественнонаучного анализа поведения животных и части человеческих действий. Им фактически сформулировано понятие рефлекс, хотя сам термин введен позже.

Исследования в области физиологии человека стали для Декарта естественными в связи с разработкой философского вопроса о сути и функционировании «телесной субстанции». Ученый сознавал недостаточность анатомических и физиологических сведений, накопленных его предшественниками, и потому проводил самостоятельные эксперименты. Так, он подробно исследовал строение различных органов человека, а также строение человеческого зародыша на разных стадиях развития (4).

Механистический взгляд на мир, господствовавший в то время, в развитие которого внес большой вклад и сам Декарт, оказал определяющее влияние на его теорию функционирования живых организмов. Старшим современников Декарта Уильямом Гарвеем было открыто кровообращение. Работа сердца им была сопоставлена с работой помпы (насоса), перекачивающей жидкость. Декарт оценил его работы и приложил механических принцип к объяснению сущности произвольных и непроизвольных движений животных и человека.

Поскольку достоверные знания об устройстве нервной системы в то время были ничтожны, Декарт представлял ее в виде «трубочек, в которых есть сердцевина или внутреннее вещество, которое тянется в виде тонких ниточек от мозга, откуда оно берет свое начало, до оконечностей других членов, с которыми эти ниточки соединены» (5, с.601). По этим трубочкам проносятся легкие воздухообразные частицы – «животные духи».

Согласно его представлениям внешний импульс приводит эти «духи» в движение, заносит в мозг, откуда они автоматически отражаются в мышцы, (термин «рефлекс» и означает отражение). Под воздействием «животных духов» мышцы раздуваются, меняется их форма, что сопровождается двигательными актами (7).

Реакция мышц – признаваемый ныне неотъемлемый компонент поведения. Поэтому умозрительная декартова схема стала открытием для той области знаний, которая ныне называется нейрофизиологией. Она объясняла рефлекторную природу поведения без обращения к душе как к силе, движущей телом.

Главная идея этой схемы состояла в причинной (детерминированной) связи между действием стимула и ответной реакцией (4). И.П. Павлов в знак высокой оценки этой идеи Декарта распорядился поставить его бюст у дверей своей лаборатории (7, с. 77). Фактически, схема Декарта давала описание рефлекторной дуги с разделением на центробежную и центростремительную части. Декарт объяснил рефлекторным механизмом не только сокращения скелетной мускулатуры, но и многие вегетативные акты.

Еще одной темой исследований Декарта в области психофизиологии стало взаимодействие души и тела. Они составили содержание его последней книги – «Страсти души».

Под страстями автора этой книги понимал все то, что душа испытывает, когда мозг сотрясают «животные духи» (= нервные импульсы). Иными словами, не только мышечные реакции, но и психические состояния он связывал с жизнью тела, т.е. давал материалистическое толкование их природе (8).

Отказываясь от понятия души для объяснения возникновения психических состояний, Декарт оставлял за ней в качестве важнейшей и единственной функции осознание собственных проявлений. Тем самым ученый дал новый предмет психологической науке – сознание (8).

Декарт подразделял страсти на первичные и вторичные. Первичные страсти появляются в душе при ее соединении с телом. Их шесть: удивление, желание, любовь, ненависть, радость, печаль. Назначение этих страстей – сигнализировать душе, что полезно телу, а что вредно и, в итоге, совершенствовать человека. Все прочие страсти – разновидности первичных (6). высший нервный деятельность рефлекс

В учении Декарта о «страстях» важным для дальнейшего изучения было выделение в их природе телесного компонента и мысли о предмете. Первое придает им непроизвольный характер, а второе позволяет управлять и воспитывать. Лучшим средством овладения страстями является опыт.        

Признание за душой способность к осознанию собственных проявлений, требовало признать за ней способность к мышлению. Осмысление собственных проявлений Декарт назвал «внутренним зрением». Впоследствии оно стало обозначаться термином «интроспекция» а декартова концепция сознания получило определение «интроспективная» (8). Несмотря на то, что в дальнейшем понятие о сознании претерпело изменения, заслугой Декарта следует признать то, что оно появилось.

Изучая содержание сознания, Декарт приходит к выводу о существовании трех видов идей: порожденных человеком, приобретенных из чувственного опыта и врожденных. Лишь последние, по его мнению, дают человеку знания о сущности окружающего мира. Из последнего положения позже выросло понимание рациональной интуиции и рационализма, как одного из подходов к познанию.

Признавая независимость тела и души (сознания), Декарт охарактеризовал способ их сосуществования, названный впоследствии психофизическим взаимодействием.(8). Суть его состоит в следующем: тело вызывает в душе «страсти» (эмоции, чувственные восприятия), которые «приучают душу желать признанного природой» (5, с. 624). Душа, обладая мышлением и волей, воздействует на тело, заставляя эту «машину» работать и изменять свой ход (8).

Заключение

Многие философы античности (в т. ч. Гиппократ) занимались изучением высших функций мозга, которые в то время не отделялись от психических явлений. Несмотря на очевидный недостаток практических знаний, они сумели только путем построения логический рассуждений очень далеко продвинуться в изучении ВНД и связать ее индивидуальные особенности с характером, темпераментом, памятью и т.д.

Закат эпохи античности в V веке н.э. характеризовался повсеместным распространением христианской религии в Западной Европе. В эпоху средневековья роль церкви во всех сферах человеческой жизни была чрезвычайно велика. Это привело к отказу от материалистического взгляда на психические и многие другие явления, а также пресечению в корне любого экспериментального исследования человека.

С начала эпохи Возрождения античные представления о мироустройстве начали в некоторой степени возвращаться. Вновь заявил о себе материалистический подход. Одним из его представителей можно считать Декарта. Этот ученый внес немалый вклад в различные науки, в том числе физиологию. Декарт фактически сформулировал понятие рефлекса и рефлекторного кольца, приложив механических принцип к объяснению сущности произвольных и непроизвольных движений животных и человека. Другим немаловажным его открытием было признание важнейшей и единственной функцией души - осознание собственных проявлений. Тем самым ученый дал новый предмет психологической науке – сознание.

1. Батуев А.С. Высшая нервная деятельность. М.: Высшая школа,1991

2. Гиппократ Избранные книги. М.: 1936. Цитируется по (6).

3.Данилова Н.Н. Крылова А.Л. Физиология высшей нервной деятельности. Ростов-на-Дону: Феникс, 2005.

4. Декарт. БСЭ. М.: БЭС. 1952.

5. Декарт Р. Избранные произведения. М.: 1950. (цитируется по 6.)

6. Ждан А.Н. История психологии. М.: МГУ 2008.

7. Лункевич В.В. От Гераклита до Дарвина. Очерки по истории биологии. М.: 1936. т.1

8. Лучинин А.С. История психологии М.: 2005

9. Сорокина Т.С. История медицины. М.: Academia 2008. т.1

10.Темперамент. Большая Медицинская энциклопедия. Советская энциклопедия. М.: 1985. т. ХХIV.

11. http://sbio.info/page.php?id=151

12. http://www.iiss.krgtu.ru/do/3e/fvnd/fvnd_uch_posob.doc