Врожденное и приобретаемое в пренатальном развитии поведения.

РАЗВИТИЕ ПСИХИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ПРЕНАТАЛЬНОМ ПЕРИОДЕ.

Морфофункциональные основы эмбриогенеза поведения.

Поведение эмбриона является во многих отношениях основой все­го процесса развития поведения в онтогенезе. Как у беспозвоноч­ных, так и у позвоночных уста­новлено, что развивающийся организм производит еще в пренатальном (дородовом) периоде движения, которые яв­ляются элементами будущих двигательных актов, но еще лишены соответствующего функционального значения, т.е. еще не могут играть приспособительную роль во взаимо­действии животного со средой его обитания. Эта функция появляется лишь в постнатальном периоде его жизни. В таком смысле можно говорить о преадаптационном значе­нии эмбрионального поведения.

Академик И.И.Шмальгаузен выделил несколько типов онтогенетических корреляций, среди которых особый ин­терес для познания закономерностей развития поведения представляют «эргонтические корреляции» (или функцио­нальные в узком смысле), т.е. соотношения между частями и органами, обусловленные функциональными зависимо­стями между ними. Шмальгаузен при этом имел в виду типичные («окончательные») функции органов. Таковыми являются уже на ранних стадиях эмбриогенеза, напри­мер, функции сердца или почек зародыша. В качестве харак­терного примера эргонтических корреляций Шмальгаузен указывает и на зависимость между развитием нервных цент­ров и нервов и развитием периферических органов — ор­ганов чувств и конечностей. При экспериментальном удалении этих органов соответствующие элементы нервной системы недоразвиваются.

Как установил еще в 30-е годы Б.С.Матвеев, эмбрио­генез характеризуется коррелятивными сдвигами в соот­ношениях между развивающимися органами, которые являются следствием нарушения взаимосвязей частей за­родыша в развивающемся организме. В результате возника­ют функциональные изменения, определяющие характер деятельности формирующихся органов.

Эти выводы ведущих советских зоологов показывают всю сложность морфофункциональных связей и взаимоза­висимостей, определяющих формирование поведения жи­вотных в эмбриогенезе. Это нашло свое отражение и в концепции системогенеза П.К.Анохина. «Развитие функ­ции, - - говорил Анохин, - - идет всегда избирательно, фрагментарно в отдельных органах, но всегда в крайней согласованности одного фрагмента с другим и всегда по принципу конечного создания работающей системы»¹. В частности, на примерах развития эмбрионов кошки, обе­зьяны и человеческого плода он показал функциональ­ную обусловленность асинхронности развития отдельных структур зародышей, подчеркнув, что «в процессе эмб­риогенеза идет ускоренное созревание отдельных нервных волокон, которые определяют жизненные функции ново­рожденного» (например, сосательные движения), ибо для его выживания «"система отношений" должна быть пол­ноценной к моменту рождения»².

¹ Анохин П.К, О морфологических закономерностях
развития функции в эмбриогенезе животных и человека //
Труды 6-го Всесоюзного съезда анатомов и эмбриологов.
Т. 1. Харьков, 1961. С. 25.

² Там же. С. 27—28.

Как показали исследования А.Д.Слонима и его сотруд­ников, внутриутробные движения влияют на координа­цию физиологических процессов, связанных с мышечной деятельностью, и тем самым способствуют подготовке поведения новорожденного. По данным Слонима, ново­рожденные козлята и ягнята способны, не утомляясь, бе­гать до двух часов подряд. Эта возможность обусловлена тем, что в ходе эмбриогенеза путем упражнения сфор­мировалась координация всех функций, в том числе и вегетативных, необходимых для осуществления такой ин­тенсивной деятельности уже в самом начале постнаталь-ного развития. В частности, к моменту рождения уже скоординирована регуляция минутного объема сердца и частота дыхания, как и других физиологических функций. Говоря о принципе «конечного создания работающей системы» (Анохин) или эмбриональной преадаптации постнатального поведения, т.е. о преадаптационном зна­чении эмбрионального поведения, нельзя забывать об от­носительности этих понятий. Эмбриональную преадаптацию нельзя понимать как некую изначальную, «фатальную» предопределенность. Условия жизни взрослого животно­го, его взаимодействие с компонентами окружающей сре­ды в конечном итоге определяют условия развития зародыша, функционирование его развивающихся орга­нов. Общие же закономерности и направление развития функции детерминированы сложившимися в филогенезе и генетически фиксированными факторами.

Эмбриональное научение и созревание.

В указанной связи приобретает осо­бый интерес вопрос об «эмбри­ональном научении», считавшемся некоторыми исследователями преимущественным, если не единственным фактором всего сложного процесса перво­начального формирования экзосоматических функций. К числу этих исследователей относится уже упоминавшийся известный американский ученый Цин Янг Куо, который еще в 20—30-х годах нашего века пытался объяснить весь процесс формирования поведения животных исключи­тельно накоплением двигательного опыта и изменениями в окружающей зародыш среде. Куо сумел одним из первых убедительно показать, что уже в ходе эмбриогенеза происходит упражнение зачатков будущих органов, постепенное развитие и совершенствование двигатель­ных функций путем накопления «эмбрионального опыта».

Рис. 18.

Развитие куриного эмб­риона. Сверху вниз: первые сутки инкубации (стадия первичной по­лоски -- формируются зачатки головного и спинного мозга, скелета и скелетной мускулатуры), третьи сутки (зародыш на сосудис­том поле желточного мешка), девятые сутки, пятнадцатые сутки

Куо изучал эмбриональное поведение на многих сотнях куриных зародышей (рис. 18). Чтобы получить возможность непосредственно наблюдать за движениями эмбрионов, он раз­работал и осуществил поистине виртуозные операции: переме­щал зародыш внутри яйца, встав­лял окошки в скорлупу и т.д. Ученый установил, что первые движения зародыша цыпленка, наблюдающиеся уже на четвер­тый, а иногда и на третий день инкубации, — это движения го­ловы к груди и от нее. Уже через сутки голова начинает поворачи­ваться в стороны, и эти новые движения головы вытесняют пре­жние к 6—9-м суткам.

Очевидно, причина тому -отставание роста шейной муску­латуры от роста головы, которая к десятому дню составляет уже более 50% веса всего зародыша. Такую огромную голову мышцы могут только поворачивать, но не поднимать и опускать. Кроме того, по Куо, движения головы формируются под влиянием таких моментов, как ее поло­жение по отношению к скорлупе, расположение желточ­ного мешка, сердцебиение и даже движения пальцев ног, поскольку последние во второй половине инкубационно­го периода располагаются слева и сзади головы.

Во всем этом Куо видел проявления действия «анато­мического фактора» развития поведения. Сходным образом специфические условия морфоэмбриогенеза, анатомичес­кие изменения, связанные с ростом и развитием зароды­ша, влияют, по его мнению, и на формирование других движений куриного зародыша. В итоге вылупившийся из яйца цыпленок обладает целым набором выработанных в период эмбриогенеза реакций, «механизмов», но они не направлены на необходимые для поддержания жизни раздражители. Широкая генерализация характерна, по Куо, как для раздражителей (нет избирательного отношения к ним, на весьма различные раздражители следует одинако­вая реакция), так и для двигательных реакций (всегда дви­гается все тело, движения отдельных его частей еще плохо или совсем не координированы, они нецелесообразны, неэкономичны).

Из своих исследований Куо вывел заключение, что цыпленок должен всему научиться, что ни одна его реак­ция не появляется в готовом виде, а следовательно, нет врожденного поведения. Сорок лет спустя после опубли­кования своих первых работ Куо, уточняя свою точку зре­ния, указал на то, что генетически фиксированные предпосылки формирования поведения могут по-разному реализоваться в зависимости от конкретных условий раз­вития зародыша, но важнейшую роль играет в этом процес­се «расшифровки» генетической информации отношение эмбриона к окружающей его среде. Одновременно Куо подчеркивает, что эмбриональное научение не следует рассматривать в традиционном аспекте, поскольку в раз­витии поведения эмбриона существенную роль играет са­мостимулирование. Однако, как показывают результаты современных исследований, тактильная и проприоцептив-ная стимуляция, как представлял себе ее Куо, играет в развитии моторики в нормальном эмбриогенезе, очевид­но, подчиненную роль.

Односторонний подход к проблеме становления пове­дения в онтогенезе, игнорирование врожденной основы индивидуального поведения, в том числе на эмбриональ­ной стадии развития, являются, конечно, глубоко оши­бочными. Если и можно говорить о некоем научении в период эмбриогенеза, то оно не происходит на пустом месте, а является развитием и видоизменением оп­ределенного генетического зачатка, воплощением и реа­лизацией в индивидуальной жизни особи видового опыта, накопленного в процессе эволюции. Филогенез подгото­вил возможность развития поведения в онтогенезе в био­логически полезном для особи и вида направлении. Наследственность проявляется не только в строении орга­низма, его систем и органов, но и в их функциях.

Наследственная основа эмбриогенеза поведения выс­тупает особенно отчетливо в тех случаях, когда элементы поведения новорожденного проявляются сразу как бы в «готовом виде», хотя возможность предшествующего «эмб­рионального научения» исключается. К таким случаям, очевидно, относятся у млекопитающих поиск соска и со­сущие движения новорожденных, звуковые реакции и др. Здесь можно говорить лишь о пренатальном созревании функции без эмбрионального упражнения, т.е. без пренатальной функциональной тренировки соответствующих морфологических структур. Для такого созревания явно достаточно одной лишь врожденной программы развития, возникшей и закрепившейся в ходе эволюции вида.

Хорошим примером, показывающим наличие и роль генетически фиксированных «программ действия», может служить поведение новорожденного кенгуру, который по­является на свет на столь незрелой стадии развития, что его можно сравнить с эмбрионом высших млекопитаю­щих. В известной степени можно считать, что окончатель­ное развитие эмбриона завершается в сумке матери. Но несмотря на состояние крайнего незрелорождения, дете­ныш совершенно самостоятельно перебирается в сумку матери, проявляя при этом поразительные двигательные и ориентационные способности. При этом нахождение сум­ки осуществляется на основе отрицательного гидротакси­са (а возможно, и хемотаксиса): оказавшись вне родовых путей, новорожденный, цепляясь за шерсть, поднимается по сухим ее участкам к сумке, находит ее вход, вползает в нее, находит там сосок, крепко присасывается к нему и остается длительное время висеть на нем. Шерсть матери смачивается перед этим на прихвостовых участках тулови­ща родовыми водами, выливающимися после разрыва за­родышевых оболочек, «дорожка» же, ведущая к сумке, остается сухой.

Здесь обращает на себя внимание строгая последова­тельность врожденных реакций. На эмбриональном этапе своего развития, который здесь резко укорочен, если не сказать прерван, детеныш не мог научиться ни отдельным поведенческим актам этой цепи, ни этой последователь­ности. До разрыва родовых оболочек он постоянно нахо­дился во влажной среде и не мог, таким образом, упражнять отрицательное гидротаксисное поведение. Никогда он не соприкасался с сухими объектами, в том числе с шерстью. Аналогично обстоит дело и с другими компонентами это­го сложного поведенческого комплекса, формирование которых также невозможно объяснить «пренатальным на­учением».

Существенным для понимания процессов созревания элементов поведения в эмбриогенезе является то обстоя­тельство, что у позвоночных иннервация соматической мускулатуры туловища и конечностей предшествует замы­канию рефлекторных дуг (у куриного эмбриона это замы­кание происходит уже на 6—7-й день с начала инкубации). Однако сокращения этих мышц начинаются уже с момен­та их иннервации и носят, таким образом, на первых по­рах нерефлекторный характер. Эти движения являются ритмичными, так как они обусловливаются-спонтанными нейрогенными ритмами («импульсными ритмами»). Эндо­генная ритмика в нервно-мышечных структурах сохраня­ется на протяжении всей жизни животного и представляет собой один из важных факторов созревания элементов врожденного поведения.

Все же едва ли можно говорить о некоем «чистом» со­зревании поведенческих актов, особенно если иметь в виду упомянутые выше коррелятивные морфофункциональные связи. К тому же, вероятно, никогда не удастся полностью исключить возможность и непосредственного пренатального упражнения тех или иных двигательных элементов поведенческого акта. Поэтому, возражая против односто­роннего постулирования «эмбрионального научения» как единственного фактора пренатального развития поведения, невозможно соглашаться и с противоположной крайней точкой зрения, однобоко акцентирующей внимание на процессах эмбрионального (и постнатального) созревания. Эту точку зрения сформулировал видный американский исследователь онтогенеза поведения животных Л.Кармайкл, который допускал, что даже у человека поведение являет­ся на «девять десятых» врожденным. В том и другом случае неверным является противопоставление врожденного и приобретаемого в поведении, о чем уже многократно го­ворилось.

Что же касается термина «эмбриональное научение», то, очевидно, более точным будет выражение «эмбрио­нальная тренировка», во всяком случае, когда речь идет о ранних стадиях эмбриогенеза. На первых стадиях, как уже упоминалось, даже еще нет рефлекторных дуг; сомнитель­но, чтобы условнорефлекторные связи образовались и на средних стадиях эмбриогенеза. Очевидно, отсутствуют на этих этапах и явления привыкания. Однако в каждом слу­чае функционирование развивающегося органа или сис­темы, безусловно, является индивидуальным «усвоением» и «прилаживанием» видового опыта, т.е. инстинктивного поведения, в виде тренировки. Последняя, разумеется, также относится к категории научения как одна из его элементарных форм. Полноценное же научение, как еще будет показано, встречается лишь на завершающих этапах эмбриогенеза.

Сравнительный обзор развития двигательной активности зародышей.

Беспозвоночные.

Эмбриональное поведение беспоз­воночных еще очень "слабо изуче­но. Те немногие сведения, которые пока получены, относятся в основном к кольчатым червям, моллюскам и членистоногим. Известно, например, что зародыши голо­воногих моллюсков уже на ранних стадиях своего развития вращаются внутри яйца вокруг своей оси со скоростью один оборот в час. В других случаях зародыши передвига­ются от одного полюса яйца к другому. Все эти движения осуществляются с помощью ресничек, что представляет особый интерес, если учесть, что этот примитивный спо­соб передвижения у взрослых головоногих моллюсков от­сутствует, но широко распространен среди личинок морских беспозвоночных.

Заслуживает также внимания, что к концу эмбриоге­неза у беспозвоночных оказываются уже вполне сформи­рованными некоторые инстинктивные реакции, имеющие первостепенное значение для выживания. У мизид (морс­кие ракообразные), например, к моменту вылупления уже вполне развита реакция избегания, т.е. уклонения от не­благоприятных воздействий. Но, как показал канадский исследователь М.Беррилл, первоначально у эмбриона на­блюдается спонтанное «вздрагивание» и «подергивание», которые затем все чаще возникают в ответ на прикоснове­ние к икринке. Таким образом, первоначально спонтан­ные движения постепенно сменяются рефлекторными.

У других ракообразных — морских козочек (отряд бо-коплавы) — с 11-го по 14-й день развития, т.е. до вылуп­ления, наблюдаются спонтанные и ритмичные движения головы и других частей эмбриона, из которых впослед­ствии формируются специфические двигательные реакции этих рачков. Только к концу эмбриогенеза, в день вылуп­ления, появляются двигательные ответы на тактильные раздражения (прикосновения волоском к зародышу, с которого в эксперименте была снята яйцевая оболочка). В естественных условиях весь набор движений взрослой осо­би обнаруживается уже спустя 10 часов после вылупления.

У эмбриона дафнии антенны, служащие у взрослых особей для плавания, начинают двигаться на средних эта­пах эмбриогенеза, а перед его завершением они поднима­ются и принимают то положение, которое необходимо для выполнения плавательных движений. В это время (за не­сколько часов до выхода из яйца) антенны начинают осо­бенно интенсивно двигаться.

В этих примерах отчетливо проявляется постепенное формирование рефлекторного ответа на основе первона­чально эндогенно обусловленных движений, которые впос­ледствии связываются с внешними раздражителями, отчасти уже путем «эмбрионального научения». Этот про­цесс сопряжен с глубокими морфологическими преобра­зованиями.

Низшие позвоночные.

Первые движения зародышей рыб, по данным ряда исследова­телей, также возникают спонтанно на эндогенной основе. Еще в 20-х годах было показано, что движения зачатков органов появляются в строгой последовательности, в за­висимости от созревания соответствующих нервных свя­зей. После появления сенсорных нервных элементов на поведение зародыша начинают влиять и экзогенные фак­торы (например, прикосновения), которые сочетаются с генетически предопределенной координацией движений. Постепенно первоначально генерализованные движения зародыша дифференцируются.

Вообще у зародышей костистых рыб обнаруживаются к концу эмбриогенеза такие движения: дрожание, подер­гивание отдельных частей тела, вращение, змеевидное изгибание. Кроме того, перед вылуплением производятся своеобразные «клевательные» движения, облегчающие выход из яйцевидной оболочки. Кроме того, выклеву спо­собствуют и изгибательные движения тела. В ряде случаев удалось установить четкую связь между появлением новых двигательных актов и общим анатомическим развитием.

Сходным образом совершается формирование эмбри­онального поведения и у земноводных. Из первоначально генерализованного сгибания всего тела зародыша посте­пенно формируются плавательные движения, движения конечностей и т.д., причем и здесь двигатедьная актив­ность развивается первично на эндогенной основе.

Интересный пример представляет в этом отношении жаба Eleutherodactylus martinicensis с острова Ямайка, у которой выход из икринки как бы задерживается и ли­чинка развивается внутри яйцевых оболочек. Тем не менее у нее проявляются все движения, свойственные свобод­ноплавающим личинкам (головастикам) других бесхвос­тых земноводных. Как и у последних, плавательные движения формируются у этой личинки постепенно из более генерализованных двигательных компонентов: пер­вые движения конечностей еще слиты с общим извива-нием всего тела, но уже спустя сутки можно вызвать одиночные рефлекторные движения одних конечностей независимо от движений мышц туловища; несколько поз­же и в строгой последовательности появляются более диф­ференцированные и согласованные движения всех четырех конечностей, и наконец возникают во всех деталях вполне координированные плавательные движения с участием всех соответствующих моторных компонентов, хотя плавать сформировавшаяся к этому времени личинка еще не на­чинала, ибо она по-прежнему заключена в яйцевые обо­лочки.

Что же касается хвостатых амфибий, то Когхилл пока­зал в свое время, что эмбрион амбистомы производит пла­вательные движения еще задолго до вылупления, изгибаясь сперва наподобие буквы «С» и позже как буква «S». Еще позже появляются движения ног, типичные для передви­жения по суше взрослой амбистомы, причем нейромышеч-ная система, детерминирующая первичные плавательные движения, определяет и эти локомоторные элементы, осо­бенно последовательность и ритм движений. Кармайкл сумел на этом же объекте доказать, что этот механизм созревает без научения. Он вырастил эмбриона амбистомы в анестезирующем растворе ацетонхлороформа, который полностью обездвиживал зародыш, но не препятствовал его росту и морфогенезу. В таких условиях локомоторные способности развивались вполне нормально, и в итоге они не отличались от таковых контрольных организмов, раз­витие которых совершалось в обычных условиях. Из своих опытов Кармайкл вывел заключение, что формирование способности к плаванию не нуждается в процессах научения, а зависит исключительно от анатомического раз­вития.

Однако, как справедливо отмечал по поводу этих опы­тов польский зоопсихолог Я.Дембовский, у подопытных эмбрионов подавлялись лишь мышечные движения, воз­можность накопления двигательного эмбрионального опы­та, но не другие функции, в частности процессы в развивающейся нервной системе. Невозможно, как пишет Дембовский, создать такие экспериментальные условия, при которых нервная система развивалась бы, не функци­онируя. Поскольку нервная система начинает функциони­ровать еще до того, как она окончательно сформировалась, это функционирование также является своего рода упраж­нением, которое в свою очередь является важным факто­ром развития нервной деятельности, а тем самым всего поведения зародыша.

Для выявления эндогенной обусловленности фор­мирования двигательной активности зародышей про­изводились интересные опыты на эмбрионах саламандр: пересаживались зачатки конечностей таким образом, что последние оказывались повернутыми в обратную сторону. Если бы формирование их движений определялось эмбрио­нальным упражнением (путем афферентной обратной свя­зи), то в ходе эмбриогенеза должна была бы произойти соответствующая функциональная коррекция, восстанав­ливающая способности к нормальному поступательному движению. Однако этого не произошло, и после вылупле-ния животные с повернутыми назад конечностями пяти­лись от раздражителей, которые у нормальных особей обусловливают движение вперед. Сходные результаты были получены и у эмбрионов лягушек: перевертывание зачат­ков глазных яблок на 180° привело к тому, что оптокине­тические реакции оказались у этих животных смещенными в обратном направлении (рис. 19).

Рис. 19. Инверсии оптокине­тической реакции у лягушек (опыт Сперри). Большие чер­ные стрелки обозначают на­правление оптического раздражения, вызывающего оптокинетическую реакцию (маленькая светлая стрелка) в норме (вверху) и после поворота зачатков глазных яблок на 180° (внизу)

Все эти данные приводят к заключению, что форми­рование в эмбриогенезе локомоторных движений и опто­моторных реакций (а также некоторых других проявлений двигательной активности) происходит у низших позвоноч­ных, очевидно, не под решающим влиянием экзогенных факторов, а в результате эндогенно обусловленного со­зревания внутренних функциональных структур.

Птицы.

Эмбриональное поведение птиц изучалось преимущественно на за­родышах домашней курицы. Уже в конце вторых суток по­является сердцебиение, а начало спонтанной двигательной активности куриного эмбриона приурочено к 4-му дню инкубации. Весь период инкубации длится три недели. Дви­жения начинаются с головного конца и постепенно про­стираются к заднему, охватывая все большие участки тела зародыша. Самостоятельные движения органов (конечно­стей, хвоста, головы, клюва, глазных яблок) появляются позже.

Как уже говорилось, Куо установил наличие и пока­зал значение эмбриональной тренировки у зародыша курицы (а также других птиц), но впал при этом в односто­ронность, отрицая наличие врожденных компонентов по­ведения и спонтанной активности как таковой. В дополнение к сказанному приведем еще несколько примеров из работ этого выдающегося исследователя.

Куо установил, что максимальная двигательная ак­тивность эмбриона совпадает по времени с движениями амниона, т.е. внутренней зародышевой оболочки, обвола­кивающей зародыш. Из этого Куо заключил, что пульсация оболочки обусловливает начато двигательной активности последнего. Впоследствии, однако, В.Гамбургером было показано, что нет подлинной синхронизации между эти­ми двигательными ритмами, а Р.В.Оппенгейм экспери­ментально доказал, что движения эмбриона не только не зависят от движения амниона, а, возможно, даже сами обусловливают их.

Формирование клевательных движений, по Куо, пер­вично определяется ритмом биения сердца зародыша, ибо первые движения клюва, его открывание и закрывание, совершаются синхронно с сокращениями сердца. Впослед­ствии эти движения коррелируются со сгибательными дви­жениями шеи, а незадолго до вылупления клевательный акт следует за любым раздражением тела в любой его час­ти. Таким образом, реакция клевания, сформировавшаяся путем эмбриональной тренировки, имеет к моменту вы­лупления птенца весьма генерализованный характер. «Су­жение» реакции в ответ на действие лишь биологически адекватных раздражителей происходит на первых этапах постэмбрионального развития. По Куо, так обстоит дело и с другими реакциями.

Важную роль в формировании эмбрионального пове­дения Куо отводил также непосредственному влиянию среды, окружающей зародыш, и происходящим в ней из­менениям. Так, например, у куриного зародыша начиная с 11-го дня инкубации желточный мешок начинает над­вигаться на брюшную сторону зародыша, все больше стес­няя движения ног, которые до вылупления сохраняют согнутое положение, причем одна нога располагается поверх другой. По мере того как желток всасывается зароды­шем, верхняя нога получает все большую свободу движе­ния, однако находящаяся под ней нога по-прежнему лишена такой возможности. Лишь после того как верхняя нога получит возможность достаточно далеко отодвигать­ся, нижняя может начать двигаться.

Таким образом, движения ног развиваются с самого начала не одновременно, а последовательно. Куо считал, что именно этим определяется развитие механизма после­довательных движений ног цыпленка при ходьбе, что здесь кроется первопричина того, что вылупившийся из яйца цыпленок передвигается шагами, попеременно перестав­ляя ноги, а не прыжками, отталкиваясь одновременно обеими лапками. Поддерживая концепцию Куо, Боровский писал по этому поводу, что «цыпленок шагает не потому, что у него имеется "инстинкт шагания", а потому, что иначе не могут работать его ноги и их механизм, вырос­шие и развившиеся в таких именно условиях. Механизм этот не появится как нечто готовое в тот момент, когда он понадобится, а развивается определенным путем, под вли­янием других факторов»³.

Многие механистические концепции Куо не выдержа­ли экспериментальной проверки, произведенной более поздними исследователями, другие еще нуждаются в та­кой проверке, тем более что вскрытые им коррелятивные отношения не обязательно указывают на причинные свя­зи. Не подтвердилось, в частности, мнение Куо о том, что ведущим фактором двигательной активности зародыша в раннем эмбриогенезе является сердцебиение.

Гамбургером и его сотрудниками было установлено, что уже на ранних стадиях эмбриогенеза движения заро­дыша имеют нейрогенное происхождение. Электрофизио­логические исследования показали, что уже первые движения обусловливаются спонтанными эндогенными процессами в нервных структурах куриного эмбриона. Спу­стя 3,5—4 дня после появления первых его движений на-

³ Боровский В.М. Проблема инстинкта. Крымское гос. изд-во, 1941. С. 133.

блюдались первые экстероцептивные рефлексы, однако Гамбургер, Оппенгейм и другие показали, что тактиль­ная, точнее, тактильно-проприоцептивная стимуляция не оказывает существенного влияния на частоту и периодич­ность движений, производимых куриным эмбрионом на протяжении первых 2—2,5 недель инкубации. По Гамбур­геру, двигательная активность зародыша на начальных эта­пах эмбриогенеза «самогенерируется» в центральной нервной системе.

Гамбургером производился следующий опыт: перере­зав зачаток спинного мозга в первый же день развития куриного эмбриона, он регистрировал впоследствии (на 7-й день эмбриогенеза) ритмичные движения зачатков передних и задних конечностей. Нормально эти движения протекают синхронно. У оперированных же эмбрионов эта согласованность нарушилась, но сохранилась самостоятель­ная ритмичность движений.

Это указывает на независимое эндогенное происхож­дение этих движений, а тем самым и соответствующих нервных импульсов, на автономную активность процессов в отдельных участках спинного мозга. С развитием голов­ного мозга он начинает контролировать эти ритмы. Вместе с тем эти данные свидетельствуют о том, что двигатель­ная активность не обусловливается исключительно обме­ном веществ, например, такими факторами, как уровни накопления продуктов обмена веществ или снабжения тка­ней кислородом, как это принималось некоторыми уче­ными.

При изучении эмбрионального развития поведения птиц необходимо учитывать специфические особенности биологии исследуемого вида, которые отражаются и на протекании эмбриогенеза. Особенно это касается разли­чий между выводковыми (зрелорождающимися) и птен­цовыми (незрелорождающимися) птицами. Так, например, как показал советский исследователь Д.Н.Гофман, по срав­нению с курицей грач развивается более ускоренно, быс­трее накапливается масса тела зародыша, зато у курицы эмбриогенез проходит более равномерно и имеется больше периодов роста и дифференциации. Последний период формирования морфологических структур и поведения проходит у курицы еще внутри яйца, у грача же (как не-зрелорождающейся птицы) этот период относится к пост­эмбриональному развитию.

Млекопитающие.

В отличие от рассмотренных до сих пор животных зародыши млекопи­тающих развиваются в утробе матери, что существенно усложняет (и без того весьма трудное) изучение их пове­дения, поэтому по эмбриональному поведению млекопи­тающих накоплено значительно меньше данных, чем по куриному эмбриону и зародышам земноводных и рыб. Не­посредственные визуальные наблюдения возможны лишь на эмбрионах, извлеченных из материнского организма, что резко искажает нормальные условия их жизни. Рентге­нологические исследования указывают на то, что двига­тельная активность таких искусственно изолированных зародышей выше, чем в норме. Вместе с тем именно на таких объектах, преимущественно зародышах грызунов, были получены те данные, которыми мы сегодня распо­лагаем.

Так, например, по Кармайклу, развитие двигательной активности совершается у зародыша морской свинки сле­дующим образом. Первые движения состоят в подергива­нии шейно-плечевого участка туловища эмбриона. Они появляются приблизительно на 28-й день после оплодот­ворения. Постепенно появляются и другие весьма разно­образные движения, а к 53-му дню, т.е. приблизительно за неделю до родов, формируются четко выраженные реак­ции, которые достигают максимального развития за несколько дней до рождения. У такого эмбриона обнару­живаются уже вполне адекватные, и главное, видоизменяю­щиеся рефлекторные ответы на тактильные раздражения: прикосновение волоском к коже около уха вызывает спе­цифическое подергивание последнего, непрерывное про­должение этого раздражения или его многократное повторение — приведение конечности данной стороны к раздражителю, чем нередко достигается его удаление; если же и после этого продолжать раздражение, то приходит в движение вся голова, а затем и туловище эмбриона, что может привести к его вращению, и наконец, по выраже­нию Кармайкла, «каждая мышца приводится в действие». Кармайкл говорил по этому поводу, что эмбрион ведет себя как бы согласно пословице: «если не сразу достиг успеха — пробуй, пробуй еще», но подчеркивал, что нет оснований предполагать, чтобы что-либо в этом поведе­нии являлось выученным.

Эмбриональное развитие поведения млекопитающих существенно отличается от такового у других животных. Это отличие выражается в том, что у млекопитающих дви­жения конечностей формируются не из первоначальных общих движений всего зародыша, как мы это видели у вышеупомянутых других позвоночных, особенно низших, а появляются одновременно с этими движениями или даже раньше их. Вероятно, в эмбриогенезе млекопитающих боль­шее значение приобрела ранняя афферентация, чем спон­танная эндогенная нейростимуляция.

Постоянная тесная связь развивающегося зародыша с материнским организмом, в частности посредством спе­циального органа — плаценты, создает у млекопитающих совершенно особые условия для развития эмбрионально­го поведения. Новым и весьма важным фактором является в этом отношении возможность воздействия на этот про­цесс со стороны материнского организма, прежде всего гуморальным путем.

На такую возможность косвенно указывают результа­ты экспериментов, при которых на женских зародышей морской свинки еще во время их внутриутробного разви­тия воздействовали мужским половым гормоном (тестос­тероном). В результате, став половозрелыми, они проявили признаки самцового поведения в ущерб сексуальному по­ведению, свойственному нормальным самкам. Аналогич­ное воздействие, произведенное после рождения, не давало такого эффекта. Подобным образом удавалось пре­образовывать и половое поведение мужских особей. Оче­видно, в ходе эмбриогенеза содержание тестостерона в организме зародыша влияет на формирование централь­ных нервных структур, регулирующих сексуальное пове­дение: его отсутствие — в сторону женских признаков, его наличие — в сторону мужских.

В экспериментах ряда исследований у беременных са­мок крыс периодически вызывали состояния' беспокой­ства. В таких условиях родились более пугливые и возбудимые детеныши, чем в норме, несмотря на то, что их затем вскар­мливали другие самки, не подвергавшиеся эксперимен­тальным воздействиям. Эти данные особенно отчетливо показывают роль влияния материнского организма на фор­мирование признаков поведения детеныша в эмбриональ­ном периоде его развития.

Пренатальное развитие сенсорных способностей и элементов общения.

Влияние сенсорной стимуляции двигательную активность эмбриона.

Выше уже приводились примерынарефлекторных движений зародышапроизводимых преимущественно в ответ на тактильные раздражения. Сенсомоторная ак­тивность составляет единый процесс на всех этапах жизни животного, хотя, как мы видели, двигательный компо­нент является в эмбриогенезе первичным и может возник­нуть на эндогенной основе. Вместе с тем, по мере развития эмбриона и формирования его рецепторных систем, все большее значение приобретает сенсорная стимуляция, выступающая, очевидно, также в форме самостимуляции.

Куо видел такую самостимуляцию, в частности, в том, что куриный зародыш прикасается одной частью тела (на­пример, ногой или крылом) к другой части (например, голове) и вызывает тем самым двигательную реакцию пос­ледней. Оппенгейм, правда ссылаясь на собственные ис­следования и работы других авторов, ставит под сомнение правомерность выводов Куо о таком механизме самости­муляции, но не отрицает существования эмбриональных сенсомоторных связей, как и значения сенсорной стиму­ляции в эмбриональном поведении.

Еще в начале 30-х годов Д.В.Орр и В.Ф.Уиндл сумели показать, что наряду со спонтанной двигательной актив­ностью у куриного эмбриона развивается рефлекторная система движений. Изолированные движения крыла воз­никают в ответ на тактильное раздражение уже на ранних стадиях эмбриогенеза; это указывает на то, что потенци­альные возможности рефлекторных реакций существуют уже тогда, когда еще отсутствуют реальные возможности внешней аффектации и двигательная активность зароды­ша проявляется лишь в общих спонтанных телодвижениях. Эти же ученые установили, что у куриного эмбриона мо­торные структуры нервной системы формируются раньше сенсорных, а первые реакции на внешние раздражения появляются лишь через четыре дня после первых спонтан­ных движений.

Однако наибольшее значение сенсорная стимуляция приобретает у куриного зародыша на последних стадиях эмбриогенеза, за 3—4 дня до вылупления (Гамбургер). Именно в этот период в развитие поведения включаются у птиц как мощные внешние факторы оптические и акусти­ческие стимулы, подготавливающие птенцов к биологи­чески адекватному общению с родительскими особями.

Развитие зрения и слуха у эмбрионов птиц.

Зрение и слух появляются лишь к концу эмбриогенеза и не влияют на развитие ранней двигательной активности зародыша. Правда, как было установлено ря­дом советских исследователей (Т.П.Блинкова, Г.Е.Свидер-ская и др.), сильные внешние раздражения способны вызвать реакции куриного зародыша уже на средних и даже ранних стадиях эмбриогенеза. Реакции на громкие звуки обнаруживаются не только после 14—19-го дня, когда уже начинает функционировать орган слуха, но и даже начи­ная с 5-го дня инкубации. В это же время можно вызвать реакции и на мощные световые воздействия. Все эти реак­ции выражаются в усилении или торможении эмбриональ­ных движений. Однако, не говоря уже о том, что в данных экспериментах зародыши подвергались экстремальным, биологически неадекватным воздействиям, свет и звук могут на этом этапе выступать лишь как физические аген­ты, непосредственно влияющие на мышечную ткань или кожу, но не как носители оптической или акустической информации.

Если же, как явствует из новых данных американского ученого Г.Готтлиба, воздействовать на зародыш биологичес­ки адекватными, т.е. обычно встречающимися в природе, звуками на такой стадии, когда он еще не реагирует на по­добные раздражения, то это может положительно сказаться на появляющихся позже слуховых реакциях эмбриона.

Что касается развития оптических реакций, то только начиная с 17—18-х суток инкубации в глазу и зрительных долях куриного эмбриона обнаруживаются электрофизио­логические изменения в ответ на оптические раздражения. У зародыша пекинской утки, например, зрачковый реф­лекс появляется на 16-й день инкубации, но это чисто фотохимическая реакция, которая не имеет функци­онального значения и сменяется на 18-й день (т.е. относи­тельно раньше, чем у куриного эмбриона) подлинно нервной реакцией. Очевидно, к этому времени уже функ­ционируют периферические и центрально-нервные эле­менты зрительного анализатора. Перед вылуплением птенцов зрачковый рефлекс практически уже так же раз­вит, как у взрослой утки.

Развитие акустического контакта между эмбрионами и родительскими особями у птиц.

У эмбрионов многих птиц в пос­ледние дни перед вылуплением не только начинают вполне функци­онировать дистантные рецепторы, т.е. органы зрения и слуха, но и появляются первые активные дей­ствия, направленные на внешнюю среду, а именно пода­ча сигналов насиживающим родительским особям. Так, например, у представителя отряда чистиков кайры птенец научается еще за 3—4 дня до вылупления отличать голос родительской особи от голосов других кайр, гнездящихся в тесном соседстве на птичьих базарах. Если перед искусственно инкубируемыми яйцами проигрывать маг­нитофонную запись криков какой-либо определенной взрослой кайры, а затем воспроизводить эту запись одно­временно с записью криков другой кайры перед вылупив­шимися из этих яиц птенцами, то они направятся в сторону Звуков, которые слышали еще до вылупления. Контроль­ные же птенцы из «неозвученных» яиц направятся в про­межуток между источниками звуков, а затем начнут метаться между ними. Было установлено, что распознава­ние родительского голоса (в отличие от голосов соседних птиц) осуществляется на основе согласования ритмов по­дачи звуков родителя и невылупившегося птенца: в ответ на писк последнего насиживающая птица приподнимается, передвигает яйцо и сама подает голос. Таким образом, кинестетические ощущения эмбриона сочетаются с акустическими, а в целом его активность совпадает с та­ковой взрослой птицы, что и позволяет установить при­надлежность услышанного звука родительской особи (исследования Б.Чанц).

В этом примере мы видим, как созревшее в эмбриоге­незе врожденное, инстинктивное поведение (локомотор­ная реакция вылупившихся в изоляции птенцов на видоспецифический звук, т.е. на ключевой раздражитель) сочетается с истинным эмбриональным научением (услов-норефлекторным путем), результатом которого является индивидуальное опознавание еще в пренатальном перио­де развития, дифференцировка индивидуальных отличий видотипичных звуков. Именно в этом направлении совер­шается достройка соответствующего врожденного пуско­вого механизма птенца, его обогащение необходимыми дополнительными признаками путем научения (в данном случае пренатального). Мы еще встретимся с этим вопро­сом при рассмотрении процессов запечатления. Сейчас же нам важно отметить, что между эмбрионом и родительс­кой особью происходит обмен сигналами и возникает пер­вичная коммуникация.

Сходные результаты были получены и у других видов птиц, в том числе у близкой родственницы кайры гагарки.

Пренатальное распознавание голосов родителей было ус­тановлено также у гусиных (канадская казарка), куликов (кулик-сорока) и представителей других отрядов птиц. В частности, сравнение поведения птенцов, выведенных в инкубаторе в условиях звуковой изоляции, с таковым птен­цов, слышавших крики взрослых птиц своего вида неза­долго до вылупления, показало существенное значение эмбрионального научения и у чаек. Немецкая исследо­вательница М.Импековен установила, что изменения в поведении взрослых чаек (Larus atricilla) при переходе от насиживания к уходу за птенцами в большой степени обус­ловливаются акустическими сигналами, подаваемыми птенцами перед выклевом. При таких звуках насиживаю­щая птица начинает посматривать вниз, на яйца, попере­менно вставать и садиться, перекатывать яйца, отряхиваться и издавать ответные крики. Эти реакции удалось вызвать, воспроизводя издаваемые птенцом звуки в «чистом виде», т.е. в магнитофонной записи. При их замедленном проиг­рывании, т.е. изменении физических параметров звуков, реакции родительской особи ослабевают и появляются реже. С другой стороны, Импековен удалось экспериментально доказать, что родительские крики, услышанные птенца­ми еще до вылупления, стимулируют клевательные дви­жения последних, в том числе и постнатальное клевание клюва родительской особи, т.е. «попрошайничество». Та­ким образом, стимулирующее влияние родительских кри­ков проявляется здесь как результат пренатального накопления опыта.

Эмбриогенез и развитие психического отражения.

Как видно из изложенного, в эмбриогенезе происхо­дит интенсивная подготовка к последующим, постнаталь-ным этапам формирования поведения, а отчасти и само формирование элементов поведения новорожденного пу­тем, с одной стороны, развития генетически обуслов­ленных компонентов активности и, с другой стороны, накопления эмбрионального опыта. Как и в постнаталь-ной жизни животного, эти две стороны единого процес­са развития поведения — врожденное и приобретаемое -невозможно отрывать друг от друга и изучать вне их взаимосвязи, поэтому неверно рассматривать эмбриоге­нез поведения с точки зрения альтернативы: созревание врожденных элементов поведения или эмбриональное уп­ражнение. В каждом случае речь может идти лишь о том, какой из этих компонентов превалирует или даже доми­нирует. И здесь сложным образом переплетаются воздей­ствия различных факторов в разных соотношениях и сочетаниях, как это происходит и на постнатальном эта­пе развития.

При этом необходимо, естественно, учитывать те специфические особенности, которыми отличается пренатальное развитие поведения животных. Это касается прежде всего роли внешней среды в формировании пре-натальной двигательной активности и психической дея­тельности.

Приведенные выше данные показывают, что развитие поведения в пренатальном периоде онтогенеза совершает­ся у низших и высших животных неодинаково, хотя и об­наруживает ряд общих черт. Эти филогенетические различия обусловлены закономерностями эволюции эмбриогенеза, установленными прежде всего Северцовым, о чем уже говорилось выше. Но в целом можно сказать, что у всех животных — во всяком случае на ранних стадиях эмбрио­генеза — прямые влияния внешней среды играют незна­чительную роль (или не играют вообще никакой роли) в формировании отдельных форм двигательной активности.

Средой, в которой развивается эмбрион млекопитаю­щего, является материнский организм, который не толь­ко хранит и защищает его от неблагоприятных воздействий, но и непосредственно обеспечивает всю его жизнедеятель­ность. Поэтому утроба является средой обитания зароды­ша, на которую направлена его активность. Однако связь эмбриона с подлинным внешним миром, в котором про­текает вся постнатальная жизнь развивающегося организма, осуществляется лишь опосредованно через организм матери и не может иметь существенного значения для развития психики млекопитающего во внутриутробном периоде его развития.

В отличие от млекопитающих и, вероятно, других живородящих животных при внеутробном развитии заро­дыш часто подвергается воздействиям различных агентов внешней среды. Однако, как уже отмечалось, эксперимен­тальные исследования показали, что эти агенты едва ли могут непосредственно направлять развитие первичных форм двигательной активности эмбриона. Но если даже допустить обратное, а именно что такие воздействия в со­стоянии оказать прямое влияние на формирование этой активности, то такая связь по необходимости была бы од­носторонней, ибо сфера двигательной активности заро­дыша не простирается дальше яйцевых оболочек и не может вызвать физические изменения в окружающей среде. Но это означает, что отсутствует важнейший источник пси­хической деятельности.

Другое обстоятельство, крайне лимитирующее возмож­ности развития психики в эмбриональном периоде разви­тия, - - это однородность, постоянство и бедность компонентами среды, которая окружает зародыша как в яйце (птичьем или икринке), так и в утробе млекопитаю­щего. Там ему практически «нечего отражать». Поэтому будет, очевидно, правильно сказать, что психика эмбрио­на — это психика в процессе ее становления. Эмбрион -это еще не полноценное животное, а формирующийся организм животного на начальном этапе своего развития. Животная жизнь невозможна без активного взаимодействия с внешней (т.е. постнатальной) средой, а как раз это вза­имодействие еще отсутствует на эмбриональном этапе раз­вития, по меньшей мере на его ранних стадиях. В ходе эмбриогенеза осуществляется лишь подготовка к этому взаимодействию.

На ранних стадиях эмбриогенеза формируются пред­посылки, потенциальные возможности психического отра­жения, т.е. существуют только зачаточные формы элементов психики. Лишь по мере того как формируются органы и системы органов развивающегося организма и появляется необходимость установления и расширения связей с вне­шним миром, зарождается и развивается психическое от­ражение, которое является функцией этих структур и служит установлению этих связей.

Как было показано, это происходит в конце эмбриоге­неза, во всяком случае у птиц, у которых наряду с весьма дифференцированной двигательной активностью (и на ее основе) появляется коммуникативное поведение, обеспе­чивающее установление контактов с внешним миром (кон­кретно — с родительской особью) еще до вылупления.

Во взаимосвязях между невылупившимся птенцом и родительской особью, в согласовании их поведения на протяжении последних дней инкубации проявляется уже достаточно сложная психическая деятельность эмбриона. Правда, это относится лишь к заключительной стадии пренатального онтогенеза. При этом необходимо также учесть, что такая психическая активность зародыша едва ли свойственна млекопитающим, у которых эмбриональное развитие является по сравнению с птицами относительно укороченным: детеныши рождаются на более ранних ста­диях эмбриогенеза, на которых можно предположить на­личие лишь примитивных элементов будущей психической активности.

Итак, можно сказать, что значение эмбриогенеза для формирования психической деятельности состоит в том, чтобы подготовить морфофункциональную основу психи­ческого отражения. Это относится как к двигательным ком­понентам психической деятельности, так и к подготовке условий для функционирования сенсонейромоторных си­стем на постэмбриональном этапе развития.

Ясно, что будет поздно, если эти предпосылки начнут формироваться лишь после появления животного на свет, поэтому такая база должна уже существовать к началу постнатального развития, чтобы организм мог приступить к построению всесторонних отношений с компонентами среды его обитания. Для подготовки этой базы достаточна генетически фиксированная спонтанная двигательная ак­тивность эмбриона, дополняемая более или менее выра­женным эмбриональным научением. Такая активность может формироваться и в той константной, однообраз­ной, нерасчлененной, бедной предметными компонента­ми среде, в которой живет и развивается зародыш.