Исследования нервной деятельности и поведения
Начало науке о нервной системе — неврологии — положил швейцарский физиолог Альбрехт фон Галлер (1708—1777), опубликовавший в 60-х годах XVIII в. восьмитомное руководство по физиологии человека. До него считалось, что нервы — это полые трубки, которые несут загадочный «дух», или флюид, подобно тому, как вены — кровь. Однако Галлер отверг это мнение и предложил новое понимание нервной деятельности, исходя из данных эксперимента.
Например, он выяснил, что мышцы обладают «раздражимостью», то есть слабое возбуждение мышцы приводит к ее резкому сокращению. Слабое возбуждение нерва также приводит к резкому сокращению связанной с ним мышцы. Нерв более «раздражим», чем мышца, и Галлер делает вывод, что движениями мышц управляет в большей мере стимуляция нерва, чем непосредственное их раздражение.
Он показал также, что ткани сами по себе не воспринимают ощущений; пронизывающие их нервы несут импульсы, которые вызывают ощущения. Но все нервы ведут к головному или спинному мозгу — явное указание, что именно здесь находятся центры восприятия и ответного действия. Производя опыты со стимуляцией или повреждением различных участков головного мозга животных, Галлер наблюдал различные типы ответного действия.
Работы Галлера продолжил немецкий врач Франц Галль (1758—1828), который в 1796 г. начал читать лекции по неврологии. Он показал, что нервы идут к серому веществу головного мозга. Белое вещество мозга Галль считал связующей субстанцией.
Подобно Галлеру, Галль предполагал, что определенные участки головного мозга управляют определенными участками тела. Он довел это положение до крайности, считая, что участки головного мозга контролируют не только чувствительные восприятия и специфические мышечные движения, но и все виды эмоций и свойства темперамента. Его последователи утверждали, что черты человека можно определить ощупыванием выпуклостей на черепе. Эти взгляды легли в основу псевдонауки — френологии.
Нелепости френологии заслонили тот факт, что в утверждениях Галля была доля правды — мысль о локализации функций в головном мозге. Это положение изучал французский нейрохирург Поль Брока, который показал (1861), что у больных, страдавших потерей речи, обнаруживаются повреждения определенного участка в верхнем отделе головного мозга, на третьей извилине левой лобной доли, которая до сих пор носит название извилины Брока, или центра Брока.
К 1870 г. два немецких невролога, Густав Фрич (1838—1891) и
Эдвард Гитциг (1838—1907), шагнули еще дальше. Прикасаясь электрическими иглами к мозгу живых собак, они нашли, что раздражение определенного участка вызывает определенное мышечное движение, и таким образом смогли, так сказать, нанести карту тела на головной мозг. Им удалось показать, что левое полушарие головного мозга контролирует правую половину тела, а правое полушарие — левую.
Теперь уже не приходилось сомневаться, что головной мозг управляет деятельностью тела, причем делает это высокоспецифическим образом. Появилась надежда связать все психические функции с физиологией головного мозга, что укрепляло материалистические представления.
В середине XIX в. учёные обнаружили в головном и спинном мозге нервные клетки, но природа самих нервных волокон оставалась еще не раскрытой. Ясность в этот вопрос внес немецкий анатом Вильгельм
Вальдейер (1836—1921). В 1891 г. он пришел к выводу, что нервные волокна представляют собой тонкие отростки нервных клеток. Следовательно, нервная система состоит из нейронов — собственно нервных клеток со всеми их отростками. Такова суть нейронной теории. Далее Вальдейер показал, что хотя отростки отдельных нейронов и могут значительно приближаться друг к другу, но в местах соединений нейронов имеется только контакт, соприкосновение нервных субстанций, а не слияние их. Зона межнейронных соединений позже получила название синапса.
Большой вклад в развитие нейронной теории внесли итальянский цитолог Камилло Гольджи (1844 - 1926) и испанский невролог Сантьяго Рамон-и-Кахаль(1852 - 1934). В 1873 г. Гольджи применил для окраски клеток особый краситель, содержащий соли серебра. Пользуясь им, он обнаружил внутриклеточные образования (аппарат Гольджи). Предложив свой метод окраски клеток, он дал толчок развитию нейроанатомии. Ученому удалось рассмотреть неизвестные прежде детали, обнаружить тонкие отростки нервных клеток и отчетливо увидеть синапсы. Однако когда Вальдейер выступил с нейронной теорией, Гольджи не принял ее.
Однако Рамон-и-Кахаль решительно поддержал нейронную теорию. Пользуясь улучшенной модификацией метода окраски, он очень много сделал для укрепления этой теории. Ему принадлежат классические работы о строении сетчатки глаза, спинного мозга, мозжечка и других частей нервной системы.
Что же представляют собой импульсы, проходящие по нервным путям? Ещё в 1791 г. итальянский физиолог Луиджи Гальвани (1737—1798) обнаружил, что мышцы препарированной лягушки могут сокращаться под влиянием электрического тока, она возродилась в новой форме. Гальвани объявил о существовании собственного, так называемого «животного» электричества мышцы.
В своей первоначальной формулировке эта мысль была неверной, но, соответственно видоизмененная, она дала плоды. Немецкий физиолог Эмиль Дюбуа - Реймон (1818—1896), еще будучи студентом, написал работу об электрических рыбах; с тех пор электрические явления в животных тканях стали предметом его научного интереса. Он усовершенствовал старые приборы и зарегистрировал очень слабые электрические токи, проходящие по нерву и мышце. Он показал, что нервный импульс сопровождается изменениями в электрическом состоянии нерва.
Электрические разряды пробегают не только по нерву, но и по мышце. В ритмически сокращающихся мышцах, как, например, в сердце, электрические изменения также ритмичны. В 1903 г. голландский физиолог Биллем Эйнтховен (1860—1927) сконструировал очень чувствительный струнный гальванометр, способный обнаруживать чрезвычайно слабые токи. Он использовал его для регистрации ритмически изменяющихся электрических потенциалов сердца, помещая на коже специальные электроды. К 1906 г. он установил, что по электрокардиограммам (ЭКГ) можно выявить различные нарушения работы сердца.
Сходные методы использовал в 1929 г. немецкий психиатр
Ганс Бергер (1873—1941). Он прикреплял электроды к черепу и регистрировал ритмические изменения потенциалов, которые сопровождают мозговую деятельность. Электроэнцефалограммы (ЭЭГ) очень трудны для расшифровки. Однако при значительных повреждениях головного мозга, при наличии опухоли изменения выявить легко. Точно так же эпилепсия, считавшаяся «священной болезнью», может быть обнаружена по измененной ЭЭГ. До Бергера русский физиолог Владимир Владимирович Правдич - Неминский осуществил при помощи струнного гальванометра регистрацию электрических проявлений головного мозга и предложил в 1913 г. первую классификацию потенциалов электрической активности.
И все же открытие электрических потенциалов не дало исчерпывающего ответа на все вопросы. Электрический импульс, проходящий через нервное окончание, сам по себе не способен преодолеть синапти-ческого разрыва между двумя нейронами и вызвать новый электрический импульс в следующем нейроне В 1921 г. австрийский физиолог Отто Леви (1873— 1961) описал химическую передачу нервных импульсов. Нервный импульс наряду с электрическим включает в себя и химическое изменение. Химическое вещество (медиатор), освобождающееся при возбуждении нерва, переходит через синаптический разрыв и таким образом передает нервное возбуждение. Английский физиолог Генри Дейл установил, что это химическое вещество - ацетилхолин. Позже были открыты и другие химические вещества, так или иначе связанные с нервной деятельностью. Некоторые из них связаны с психическими расстройствами; соответствующая отрасль науки получила название нейрохимия.
Успехи в изучении физиологии нервной деятельности позволили с позиций материализма подойти к изучению поведенческих реакций. Так, русский физиолог Иван Петрович Павлов (1849—1936) провёл фундаментальные исследования, непосредственно связывающие поведение животных с деятельностью нервной системы. Он изучал вначале нервную регуляцию секреции пищеварительных соков, а затем — рефлексы вообще.
У голодной собаки при виде пищи выделяется слюна. Это целесообразный рефлекс, так как слюна необходима для смачивания и переваривания пищи. Если каждый раз, когда собаке показывают пищу, одновременно звенит звонок, то он прочно связывается с видом пищи; в конце концов слюна будет выделяться на звонок, даже если собака не видит пищи, то есть у нее выработается условный рефлекс. Павлов доказал, что подобным образом можно выработать различные рефлексы.
Более позднее направление в психологии — бихевиоризм — утверждает, что всякое обучение является, по существу, развитием условных рефлексов и, если можно так сказать, новых нервных связей. Наиболее известными представителями этой школы в ее крайнем выражении были американские психологи Джон Уотсон (1878—1958) и Баррус Скиннер.
Бихевиоризм выражает крайне механистическое понимание психики, так как низводит все фазы психической деятельности до элементарных физиологических реакций. По общему мнению, такая постановка вопроса является упрощенчеством.
Изучение поведения, инстинктов и способности к обучению, проявляемой животными в природе, получило в середине ХХ в. новое развитие в работах Конрада Лоренцаи Николааса Тинбергена. В итоге возникла новая отрасль биологии — этология, изучающая сложные формы поведения животных.
Дата добавления: 2016-03-04; просмотров: 820;