Развитие концепции рефлекса. Нервизм и нервный центр

Основные положения рефлекторного принципа деятельности ЦНС разрабатывались на протяжении двух с половиной веков. Можно выделить пять этапов развития этой концепции.

Первый этап – формирование в XVII в. основ понимания рефлекторного принципа деятельности ЦНС французским естествоиспытателем и математиком Р. Декартом, который считал, что все вещи и явления можно объяснить естественнонаучным путем. Эта исходная позиция позволила Р. Декарту сформулировать два важных положения рефлекторной теории: 1) деятельность организма при внешнем воздействии является отраженной (впоследствии ее стали называть рефлекторной, от лат. reflexus – отраженный); 2) ответная реакция на раздражение осуществляется при помощи нервной системы. По Р. Декарту, нервы – это трубочки, по которым с огромной скоростью движутся животные духи, материальные частицы неизвестной природы, по нервам они попадают в мышцу и мышца раздувается (сокращается).

Второй этап – экспериментальное обоснование материалистических представлений о рефлексе (XVII –XIX вв.). В частности, было установлено, что рефлекторная реакция может осуществляться на одном метамере лягушки (сегмент спинного мозга, связанный с «кусочком тела»). Важный вклад в развитие представлений о рефлекторной деятельности нервной системы внес И. Прохаска, который исходил из признания единства организма и окружающей среды, ведущей роли нервной системы в регуляции функций организма. Он ввел в физиологию понятие «рефлекс», закон силы (увеличение силы стимула увеличивает силу рефлекторной реакции организма, стимулы имеются не только внешние, но и внутренние), впервые дал описание классической рефлекторной дуги. В этот период установлена роль задних (чувствительных) и передних (двигательных) корешков спинного мозга (закон Белла –Мажанди). Весьма активно сегментарные рефлексы изучал Ч. Шеррингтон, он описал принцип реципрокной иннервации (афферентная иннервация) мышц-антагонистов, ввел понятие «синапс», принцип общего нервного пути, понятие об интегративной деятельности нервной системы.

Третий этап – утверждение материалистических представлений о психической деятельности (И. М. Сеченов, 60-е годы XIX в). Наблюдая за развитием детей, И.М. Сеченов пришел к заключению, что в основе формирования психической деятельности лежит принцип рефлекса. Это положение ученый выразил следующей фразой: «Все акты сознательной и бессознательной жизни по способу происхождения суть рефлексы». Таким образом, И. М. Сеченов стал на путь детерминизма в вопросах психической деятельности человека. При изучении рефлексов он обосновал приспособительный характер изменчивости рефлекса, открыл торможение рефлексов (центральное торможение – 1863), суммацию возбуждения в ЦНС (1868).

Четвертый этап - разработка основ учения о высшей нервной деятельности (И. П. Павлов, начало XX в.). И. П. Павлов открыл условные рефлексы и использовал их как объективный метод изучения психической деятельности (высшей нервной деятельности). И.П. Павлов сформулировал три принципа рефлекторной теории. 1. Принцип детерминизма (принцип причинности), согласно которому любая рефлекторная реакция причинно обусловлена. «Нет действия без причины». Всякая деятельность организма, каждый акт нервной деятельности вызван определенной причиной, воздействием из внешнего мира или внутренней среды организма. Целесообразность реакции определяется специфичностью раздражителя, чувствительностью организма к раздражителям. 2. Принцип структурности, суть которого заключается в том, что каждая рефлекторная реакция осуществляется с помощью определенных структур, и чем больше структурных элементов участвует в осуществлении этой реакции, тем она совершеннее. В мозге нет процессов, которые не имели бы материальной основы, каждый физиологический акт нервной деятельности приурочен к структуре. 3. Принцип единства процессов анализа и синтеза в составе рефлекторной реакции (нервная система анализирует, т.е. различает, с помощью рецепторов все действующие внешние и внутренние раздражители и на основании этого анализа формирует целостную ответную реакцию – синтез). В мозге непрерывно происходит анализ и синтез как поступающей информации, так и ответных реакций. В результате организм извлекает из среды полезную информацию, перерабатывает, фиксирует ее в памяти и формирует ответные действия в соответствии с обстоятельствами и потребностями.

Пятый этап – создание учения о функциональных системах (П.К. Анохин, середина XX в.). Функциональная система – это динамическая совокупность различных органов и тканей, формирующаяся для достижения полезного (приспособительного) результата. Полезным результатом является поддержание постоянства внутренней среды организма с помощью регуляции функций внутренних органов и поведенческой соматической регуляции, например поиск и потребление воды при ее недостатке в организме и возникновении жажды -- удовлетворение биологической потребности. Полезным результатом может быть также удовлетворение социальной потребности (достижение высоких показателей в работе и др.).

Нервизм– это концепция, признающая ведущую роль нервной системы в регуляции функций всех органов и тканей организма – физиологический нервизм. Концепция нервизма прошла весьма длинный исторический путь своего развития. Почву для этой концепции подготовил Р. Декарт (1596–1650), выдвинувший идею о рефлекторном принципе деятельности нервной системы. Ф. Гофман (1660 – 1742) сформулировал гипотезу о влиянии нервов на «все перемены в здоровом и больном состоянии». Согласно У. Куллену (1710 – 1790), все процессы в здоровом и больном организме регулирует «нервный принцип», который проявляет свое действие через головной мозг при посредстве нервов – проводников нервной деятельности. По мнению Е.О. Мухина (1766 – 1850), «все человеческое тело вообще можно, отвлекаясь, рассматривать как построенное из нервов, ибо остальные части тела, видимо, существуют вследствие нервов как управляющих их способностями».

Большой вклад в развитие концепции нервизма внесли И.М. Сеченов (1829–1905) и С. П. Боткин (1832–1889). По теории С. П. Боткина, организм – это целостная система, деятельность которой направляется и регулируется нервной системой. Он рассматривал различные заболевания как следствие нарушения нормальных нервных соотношений – клинический нервизм. Нарушение «регуляторных нервных аппаратов» может явиться причиной ряда болезней человека, что убедительно подтверждено клиническими наблюдениями.

Выдающаяся роль в развитии концепции физиологического нервизма принадлежит И.П. Павлову (1849 – 1936). Ученый обосновал представление о трофическом влиянии нервной системы на органы и ткани, сформулировал принципы рефлекторной теории, доказал важную роль нервной системы в регуляции секреции желез желудочно-кишечного тракта, открыл условные рефлексы и с их помощью разработал основы учения о высшей нервной деятельности.

Нервный центр– это совокупность нейронов, расположенных на различных уровнях ЦНС, достаточных для приспособительной регуляции функции органа согласно потребностям организма. Например, нейроны дыхательного центра располагаются и в спинном мозге, и в продолговатом мозге, и в мосту. Однако среди нескольких групп клеток, расположенных на различных уровнях ЦНС, обычно имеется главная часть центра. Главная часть дыхательного центра находится в продолговатом мозге и включает инспираторные и экспираторные нейроны.

Нервный центр реализует свое влияние на эффекторы либо непосредственно с помощью эфферентных импульсов соматической и вегетативной нервной системы, либо с помощью активации выработки соответствующих гормонов. Кроме нервной регуляции в организме существует гуморальный и миогенный механизмы регуляции. Гуморальный механизм регуляции функций органов и тканей организма осуществляется с помощью гормонов, медиаторов, метаболитов и тканевых гормонов.

Параллельно с развитием понятия рефлекс формировалось представление о высшей нервной деятельности (ВНД).