Физиология высшей нервной деятельности. История науки.

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. Термин «высшая нервная деятельность» впервые введён в науку И.П.Павловым, считавшим его эквивалентным понятию психическая деятельность.

Вся история познания человеком мозга была связана с поиском ответов на проблему соотношения физиологических процессов и психики.

Физиология высшей нервной деятельности как отрасль особых научных знаний складывалась медленно.

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).

Древнегреческий врач Гиппократ (ок. 460 — ок. 377 г. до н.э.) первым изучил физиологическое воздействие атмосферы, климата, почвы, воды и др. на здоровый организм человека и возникновение при их ненормальности болезней. Сами болезни он понимал как нарушение смешения жидкостей в организме, создав гуморальную теорию.   Его учение о четырех типах темперамента (сангвиник, флегматик, холерик, меланхолик), связывалось с представлением о разном соотношении у людей четырех соков — крови, слизи, или флегмы, желтой и черной желчи.

Клавдий Гален (ок. 130 — ок. 200 г. н.э.) — римский врач и естествоиспытатель, классик античной медицины. Широко пользовался опытами над животными (производил вскрытие трупов обезьян и др.).  В клинических концепциях продолжал разрабатывать гуморальное учение Гиппократа и опровергал мнение Аристотеля о мозге как об особой железе, выделяющей слизь. По мнению Галена душевная деятельность человека осуществляется мозгом и является его функцией.

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.

Рене Декарт (1596—1650) — французский математик (создатель знаменитого метода координат), физик, физиолог и философ.

В основу решения психофизической проблемы Декарт положил идею взаимодействия: душа, имеющая одним из основных своих атрибутов мышление, и тело (природа), которые могут соединиться в человеке лишь с помощью третьей, божественной, субстанции.

В современной науке Декарта принято считать основоположником естественнонаучного анализа поведения животных и части человеческих
действий. Им фактически сформулировано понятие рефлекс, хотя сам термин
введен позже. Умозрительная декартова схема о реакции мышц стала открытием для той области знаний, которая ныне называется нейрофизиологией. Она объясняла рефлекторную природу поведения без обращения к душе как к силе, движущей телом.

Изучая содержание сознания, Декарт приходит к выводу о существовании трех видов идей: порожденных человеком, приобретенных из чувственного опыта и врожденных.  Немаловажным его открытием было признание важнейшей и единственной функцией души — осознание собственных проявлений. Тем самым ученый дал новый предмет психологической науке – сознание.

Большое значение для физиологии Нового времени в целом и понимания вопросов высшей нервной деятельности в частности имела эволюционная теория английский естествоиспытателя Чарлза Дарвина (1809—1882).

В начале XIX в. чешский анатом и физиолог Йиржи Прохазка (1749—1820) ввел в науку термин «рефлекс» (от лат. геПехе — отраженный). Если Р. Декарт строил свои представления на принципах физики, то Прохазка подвел под рефлекс биологические основания. Он развивает понятие рефлекса как принцип в объяснении физиологических и психологических явлений.

Выдающуюся роль в развитии науки о мозге и отечественной школы физиологии высшей нервной деятельности, а также психологии сыграл Иван Михайлович Сеченов (1829—1905).

На основе ряда экспериментов и наблюдений он пришел к выводу, что организм представляет собой единое целое, находящееся в неразрывных связях с окружающей (внешней) средой. Вся деятельность его обусловлена такими связями, осуществляется с участием нервной системы и только рефлекторным путем, при этом невозможно отделить организм от нее.

Полученное извне раздражение вызывает тот или иной «ответ» нервной системы — рефлекс. Человек, считал Сеченов, может своей волей подавлять те или иные рефлексы, например задерживать дыхательные движения.

В экспериментах на мозге с животными он установил, что центры торможения находятся в нем (центральное «сеченовское торможение»), а значит, нервная деятельность складывается из взаимодействия двух процессов — возбуждения и торможения.

Физиолог Филипп Васильевич Овсянников (1827—1906) вел экспериментальные исследования функций нервной системы (мозговой ткани животных, рефлекторной регуляции дыхания, влияния симпатических нервов на сокращение селезенки и др.), сочетая физиологические методы исследования с гистологическими.  Сеченов называл Овсянникова «насадителем физиологии и микроскопической анатомии в России». Морфологический подход исследований стал характерной чертой Казанской физиологической школы. Среди учеников Овсянникова был и И.П. Павлов.

Нейрогенную природу заболевания раскрыл Сергей Петрович Боткин (1832—1889). При органических и функциональных повреждениях в ЦНС возможно развитие многих заболеваний, особенно таких, как гипертоническая болезнь, язва желудка, сахарный диабет и др.

Английский физиолог и психофизиолог, лауреат Нобелевской премии (1932)  Чарлз Шеррингтон (1857—1952) —исследуя деятельность мозга,  проводил экспериментальные исследования по физиологии нервной системы, исходя из представления о ней как о целостном органе, ввел понятие «интегративная деятельность нервной системы».   Ему принадлежит заслуга классификации рецепторов на экстероцепторы, проприорецепторы и интероцепторы.

Экспериментальные психофизиологические исследования продолжались и в начале XX в. В 1898 г. американский психолог Э. Торндайк (1874—1949), изучая реакции животных при выполнении экспериментальных заданий, пришел к выводу, что правильная реакция может формироваться не только при непосредственном подкреплении, но и находится ими «методом проб и ошибок», т.е. выполнением наугад разных пробных движений до тех пор, пока случайно не получается то, что приводит к успеху. Ученый внес и существенный вклад в разработку проблемы научения, сформулировал ряд его законов : «закон упражнения», «эффекта», «готовности» и др.). Он высказал важную мысль о принципиальном отличии поведения человека от животных, связанном с наличием у него речи.

В 1913 г. другой американский психолог — Дж. Уотсон (1878— 1958) уже объяснял все поведение животного и даже сложные его формы воздействием внешних стимулов по схеме «стимул — реакция» и положил начало бихевиоризму. В следующем году он высказал важное, но экспериментально не подтвержденное предположение, что человеческие мыслительные процессы представляют собой скрытую речь (разговор с самим собой), в которой одно легкое движение языка служит стимулом для следующей реакции в цепи.

Иван Петрович Павлов начал свой творческий путь с изучения физиологии кровообращения и пищеварения.

За достижения в этой области в 1904 г. ему была присуждена Нобелевская премия. Уже в этих исследованиях он сформулировал три фундаментальных неврологических положения:

1) организм — это единая целостность, которая объединяет его органы во взаимосвязанное функционирование;

2) организм находится в неразрывной взаимосвязи с внешней средой;

3) организм управляется нервной системой, обеспечивающей его целостность и функционирование каждого из его органов и всех вместе (принцип нервизма).

В 1903 г. он выступил в Мадриде на XIV Международном медицинском конгрессе с докладом «Психология и психопатология на животных». В нем были намечены контуры новой науки о поведении — высшей нервной деятельности, впервые употреблены понятия «условный рефлекс» и «безусловный рефлекс», высказаны предположения о механизмах образования первого и роли во взаимоотношениях организма с внешней средой.

Павлов доказывал, что исследование деятельности высших отделов мозга должно и может осуществляться исключительно объективным методом. Такой метод должен быть разработан и противопоставлен субъективным методам интроспективной психологии.

Большая научная заслуга ученого в том, что он разработал и широко использовал только объективные методы исследования высшей нервной деятельности, особенно метод условных рефлексов, положил начало развитию методов исследования специфических для человека: условных речевых реакций словом, движением, слюноотделением и пр. Но эти исследования были начаты Павловым только в конце жизни, а поэтому он многократно подчеркивал, что данные, полученные в экспериментах на животных (собаках, обезьянах), напрямую не могут быть перенесены на человека.

Понятие  «РЕФЛЕКС» в разных концепциях