Иван Михайлович Сеченов
Рефлексы головного мозга
§ 4
Лет 20 тому назад физиологи еще думали, что всякий нерв, кончающийся в мышце, будучи возбужден, непременно заставляет эту мышцу сокращаться. И вдруг Эд. Вебер показывает прямыми опытами, что возбуждение блуждающего нерва, который дает, между прочим, ветви и сердцу, не только не усиливает деятельность последнего органа, но даже парализует его. Подивились, подивились современники и решили (большая часть современных физиологов), что такое ненормальное действие происходит от того, что нерв не прямо кончается в мышечные волокна сердца, как в мышцах туловища, а в нервные узлы, которые рассеяны в субстанции сердечных стенок. Прошел десяток лет со времени открытия Вебера, и Пфлюгер нашел подобное же влияние со стороны п. splanchnicorum на тонкие кишки. И здесь в мышечных стенках найдены те же узлы, что и в сердце. Позже Кл. Бернар высказал мысль, что chorda tympani (барабанная струна), возбуждение которой так явно усиливает отделение слюны, должна быть рассматриваема не только как возбудитель, но и как задерживатель (одним словом, регулятор) слюнного отделения. Наконец, Розенталь доказал, что невольные в сущности дыхательные движения останавливаются или задерживаются при раздражении волокон верхнегортанного нерва. Ввиду этих фактов у современных физиологов укрепилась мало-помалу мысль о том, что в теле животного могут существовать нервные влияния, результатом которых бывает подавление невольных движений. С другой стороны, обыденная жизнь человека представляет массу примеров, где воля действует с виду таким же образом: мы можем остановить произвольно дыхательные движения во все фазы их развития, даже после выдыхания, когда все дыхательные мышцы находятся в расслабленном состоянии; воля может подавить, далее, крик и всякое другое движение, вытекающее из боли, испуга и пр. И замечательно, что во всех последних случаях, всегда предполагающих со стороны человека значительную дозу нравственной силы, усилие воли к подавлению невольных движений мало или даже вовсе не выражается извне какими-нибудь побочными движениями; человек, остающийся при этих условиях совершенно покойным и неподвижным, считается более сильным.
Зная все эти факты, могли ли современные физиологи не принять существования в человеческом теле – и именно в головном мозгу, потому что воля действует только при посредстве этого органа, – механизмов, задерживающих отраженные движения?
Гипотеза эта стала почти несомненной истиной с тех пор, как в конце 1862 г. доказано прямыми опытами существование в головном мозгу лягушки механизмов, подавляющих при возбуждении их болезненные рефлексы из кожи.
Итак, сомневаться нельзя – всякое противодействие чувственному раздражению должно заключаться в игре механизмов, задерживающих отраженные движения.
Таким образом, вопрос о происхождении невольных движений при целости головного мозга кончен. В обоих случаях (при абсолютно и относительно внезапном раздражении чувствующего нерва) механизм происхождения отраженных (невольных) движений должен быть по сущности одинаков и не отличаться от того, который существует в спинном мозгу. Убедиться в этом всего легче путем сравнения между собою форм аппаратов, производящих невольные движения у обезглавленного и нормального животного, – аппаратов, которые изучены довольно подробно лишь в самое последнее время на лягушке. У обезглавленного животного рефлекторная машина для каждой точки кожи состоит из кожного нерва а (рис. 1), входящего в спинной мозг и кончающегося в клетку Ъ задних рогов; клетка эта связана с другою с, лежащею в передней половине спинного мозга, и составляет вместе с нею так называемый отражательный центр; из с родится двигательное волокно d, кончающееся в мышце. Рефлекс, как продукт деятельности этой машины, есть не что иное, как непрерывный ряд возбуждений а, b, с, d, начинающийся всегда раздражением а в коже. Головной же рефлекс производится деятельностью механизма, в состав которого входят следующие части: кожное волокно о (кожные волокна, кончающиеся в головном и спинном мозгу, отличны друг от друга, как доказал Березин), кончающиеся в нервные центры N, производящие движение ходьбы; путь Nс, по которому идут произвольно двигательные импульсы из головы, и, наконец, части cud, входящие в состав спинномозговой машины. Этот аппарат тоже приводится в деятельность возбуждением о, т. е. кожного нерва. Оба рефлекса со стороны способа происхождения, очевидно, совершенно тождественны между собою, пока возбуждение идет в сфере описанных путей; но это сходство не нарушается и условием, когда в явление замешивается деятельность задерживательного аппарата Р, потому что он существует как для N, так и для be и лежит для обоих в частях головного мозга кпереди от N. Те, которые считают акт противодействия внешнему влиянию произвольным, должны, конечно, принять, что на Р действует непосредственно воля; ниже мы увидим, однако, что существуют факты, говорящие в пользу того, что задерживательные механизмы могут возбуждаться и путем раздражения чувствующих нервов кожи.
Рис. 1
Рисунок изображает спинной и головной мозг лягушки: А – полушария; В – зрительные чертоги; С – четверные возвышения; D – продолговатый мозг; Е – спинной мозг.
§ 5
Теперь же будем продолжать изучение головного мозга с точки зрения машины и посмотрим, какое существует отношение между силой раздражения и отраженным движением – между толчком и его эффектами. За тип возьмем опять сначала явления, представляемые спинным мозгом, как более разработанные. Здесь вообще можно сказать, что с постепенным усилием раздражения постепенно возрастает и напряженность движения, распространяясь в то же время на большее и большее число мышц. Раздражается, например, слабо кожа задней ноги у обезглавленной лягушки – эффектом будет сокращение мышц только этой ноги. Раздражение постепенно усиливается – отраженные движения появляются и на передней ноге той же стороны, наконец, на задней и передней противоположной.
То же самое можно подметить и на черепных нервах при условиях, когда головной мозг, как говорится, не деятелен.
Если, например, раздражать перышком кожу лица (в которой разветвляется трехраздельный нерв) у человека во время глубокого сна, то при слабом раздражении замечается лишь сокращение личных мышц, при более сильном отраженное движение может появиться и в руке, а при очень сильном человек проснется и вскочит, т. е. рефлексы получатся чуть не во всех мышцах тела. Следовательно, и здесь с усилением раздражения отраженное движение усиливается и делается вместе с тем более обширным.
Другое дело, когда головной мозг деятелен. Здесь отношение между силой раздражения и эффектом его несравненно сложнее. Вопрос этот, сколько мне известно, никем еще не был разбираем с научной точки зрения, поэтому я считаю нужным распространиться о нем подробно.
Разберем случай абсолютно внезапного раздражения чувствующего нерва, при целости головного мозга, на животных и на человеке. Повесьте лягушку за морду вертикально в воздухе и, выбравши минуту, когда она перестала биться и висит совершенно спокойно, дотроньтесь потихоньку пальцем до ее задней ноги. Часто лягушка, как говорится, испугается и начнет снова биться, т. е. работать всеми мышцами тела. Про медведей рассказывают, что от внезапного испуга (т. е. от внезапного раздражения чувствующего нерва) они бросаются бежать со всех ног и с ними даже делается кровавый понос. Как бы то ни было, а факт чрезмерно сильных невольных движений, при видимой незначительности внезапного раздражения чувствующего нерва, известен на животных. На людях явление это выражается иногда еще резче. Примером могут служить истерические женщины, с которыми делаются конвульсии во всем теле (отраженные движения) от неожиданного стука или от внезапного прикосновения к их коже постороннего тела.
Но, независимо от этого крайнего случая, всякому известно, что неожиданный испуг, как бы незначительна ни была причина, произведшая его (раздражение чувствующего нерва), всегда вызывает у человека сильные и обширные отраженные движения. Притом всякий знает, что испуг может происходить как в сфере спинномозговых, так и в сфере черепных нервов. Можно ведь одинаково легко испугаться как от внезапного прикосновения постороннего тела к нашему туловищу (в котором разветвляются спинномозговые нервы), так и от неожиданного появления перед нашими глазами странного образа, т. е. при возбуждении зрительного нерва, родящегося из головного мозга.
Как бы то ни было, а факт, что испуг нарушает соответствие между силой раздражения и эффектом его, т. е. движением, в пользу последнего, несомненен. Спрашивается, можно ли допустить после этого, что путь развития невольного движения при испуге машинообразен. В явление вмешивается ведь психический элемент – ощущение испуга, и читатель, конечно, слыхал рассказы о том, какие чудеса делаются иногда под влиянием страха: люди с одышкой пробегают, не запыхавшись, версты, малосильные носят громадные тяжести и пр. В этих рассказах непривычная энергия мышечных движений объясняется, правда, нравственным влиянием страха; но ведь, конечно, никто не подумает, что этим дело действительно объясняется. Посмотрим лучше, нельзя ли выдумать такой машины, где бы импульс к действию ее был очень незначителен, а эффект этого действия огромен. Если можно выстроить такую машину, то нет причины отвергать машинообразность происхождения невольного движения при испуге. Вот пример такой машины. Приводы сильной гальванической батареи обвивают спирально кусок мягкого железа, имеющего форму подковы. Под концами его на подставке, в некотором расстоянии, лежит кусок железа пудов в 10. Цепь разомкнута, и вся машина покойна. В месте перерыва цепи одна половина привода погружена в ртуть, другая висит над самой ее поверхностью, но не касается ртути. Стоит, однако, только дунуть на этот конец проволоки, и он погрузится. Дуньте же. Цепь замкнулась; подковообразное железо стало магнитом и притянуло к себе лежавший под ним 10-пудовый якорь. Импульс – ваше дуновение – слаб; эффект – поднятие 10-пудовой тяжести – конечно не ничтожен. Пустите искру в порох – та же история. Конечно, искра сама по себе сила (ее даже можно приблизительно измерить, если известно раскаленное вещество и его температура), но ведь сила эта нуль, в сравнении с тем, что делает порох.
Итак, помирить машинообразность происхождения невольных движений при испуге с несоответствием в этих случаях между силой раздражения и напряженностью движения не только можно, но даже должно; иначе мы впали бы в нелепость, вопиющую даже для спиритуалиста: допустили бы рождение сил чисто материальных (мышечных) из сил нравственных.
После сказанного читатель, однако, имеет право требовать, чтобы мы выстроили в человеческом мозгу машину, удовлетворяющую явлениям испуга.
Мы и займемся этим.
План машины: страх свойствен как человеку, так и последнему из простейших животных организмов, которые живут, по нашим понятиям, лишь инстинктами. Испуг есть, следовательно, явление инстинктивное. Ощущение это происходит в головном мозгу, и оно есть столько же роковое последствие внезапного раздражения чувствующего нерва, как отраженное движение есть роковое последствие испуга. Это три стоящие в причинной связи деятельности одного и того же механизма. Начало явления есть раздражение чувствующего нерва, продолжение – ощущение испуга, конец – усиленное отраженное движение.
Разберем случай, когда испуг произошел от раздражения нерва, родящегося в спинном мозгу.
Здесь возбуждение идет к головному мозгу, так как только этот орган родит сознательные ощущения, и именно к частям его, лежащим более всего кпереди, – к так называемым мозговым полушариям, – потому что вырезывание последних лишает животное возможности пугаться[5]. Стало быть, процессы, которые усиливают конец рефлекса насчет начала его, происходят в мозговых полушариях. Понимать это можно двояким образом: механизм, усиливающий конец рефлекса, может быть сам устроен по типу рефлекторных аппаратов, и тогда он должен служить одновременно и концом чувствующих нервов и началом двигательных; или его можно рассматривать как придаток известного уже читателю рефлекторного аппарата рис. 1), производящего головные рефлексы и лежащего у лягушки далеко позади полушарий. Последняя из этих возможностей несравненно вероятнее первой, потому что уже средними частями головного мозга, следовательно независимо от полушарий, соединены рефлекторно все без исключения точки кожи с рубчатыми мышцами костного скелета. Кроме того, прямые опыты показывают, что из всех частей головного мозга одни полушария не вызывают при искусственном раздражении мышечных движений, другими словами не содержат волокон, которые соответствовали бы по свойствам двигательным.
Таким образом оказывается, что механизм в головном мозгу, производящий невольные (отраженные) движения в сфере туловища и конечностей, имеет там же два придатка, из которых один угнетает движение, а другой, наоборот, усиливает их относительно силы раздражения. Последний придаток, наверное, возбуждается к деятельности только путем раздражения чувствующих нервов и представляет в связи с рефлекторным аппаратом N машину испуга. С этой точки зрения можно даже для простоты принять, что ощущение испуга и возбуждение аппарата, усиливающего конец головного рефлекса, тождественны между собою. По крайней мере не подлежит ни малейшему сомнению, что они стоят в самой тесной причинной связи друг с другом.
Схема, представляющая случай испуга от внезапного раздражения чувствующего волокна, родящегося в спинном мозгу, может быть перенесена без малейшего изменения и на случаи раздражения головных нервов, например зрительного, слухового и проч.
Перед вами, любезный читатель, первый еще случай, где психическое явление введено в цепь процессов, происходящих машинообразно. Вы не привыкли еще смотреть на подобные явления с развитой мною точки зрения; вам не довольно аналогии магнитной машины с машиной испуга, и вы сомневаетесь.
Повторю же еще раз. Если на человека действует какое-нибудь внешнее влияние и не пугает его, то вытекающая из этого реакция (какое ни на есть мышечное движение) соответствует по силе внешнему влиянию. Когда же последнее производит в человеке испуг, то реакция выходит страшно сильная. Я и говорю, что в последнем случае, стало быть, к старому механизму, производящему реакцию, присоединяется деятельность нового, усиливающего ее. Кажется, не противно здравому смыслу. А где же кабинетные опыты над машиной, усиливающей рефлексы, подобные тем, какие сделаны над механизмами, задерживающими их? Такие опыты уже есть[6], и сообщить их я тем более рад, что они очень просты, ясны и убедительны для всякого, кто не вносит предубеждения в решение занимающего нас вопроса. Г-н Березин, ассистент при физиологической лаборатории здешней академии, нашел, что если продержать лягушку при комнатной температуре (т. е. при 17–18 °C) несколько часов и затем опустить ее задние лапки в воду со льдом, то она очень скоро выдергивает их оттуда. Лягушка, значит, чувствует холод, он ей неприятен, и она двигается с целью избежать неприятного ощущения; и нужно заметить, что движение это бывает всегда очень сильно – лягушка как бы пугается. Если же ей отнять полушария и повторить операцию погружения лапок, то животное остается абсолютно покойным. Дело другого рода, если увеличить теперь поверхность охлаждения кожи, погрузить, например, в ледяную воду всю заднюю половину туловища – лягушка двинет ногами. Не явно ли, что в деле произведения движений путем охлаждения кожи полушария действуют одинаковым образом с увеличением охлаждаемой поверхности? – Всякий знает, что последнее условие вообще усиливает эффект охлаждения (чувство холода становится невыносимее); стало быть, и полушария действуют усиливающим образом относительно эффекта охлаждения – движения. Другой опыт, доказывающий присутствие в головном мозгу лягушки механизмов, усиливающих невольные движения, принадлежит г-ну студ. Пашутину. Он нашел, что движения лягушки от прикосновения к ее коже значительно усиливаются, если раздражать ей электрическим током средние части головного мозга. При этом на ней повторяется с виду совершенно то же самое, что на человеке, до которого неожиданно дотрагиваются: лягушка вздрагивает от прикосновения всем телом; без раздражения же мозга она остается при этом очень часто покойной.
Независимо от этих прямых опытов мысль о существовании в теле аппаратов, усиливающих невольные движения, подтверждается еще аналогичными явлениями из сферы дыхательной и сердечной деятельности. Нервные механизмы, производящие дыхательные движения и биения сердца, снабжены каждый двумя нервными регуляторами-антагонистами: один из них ослабляет дыхательную и сердечную деятельность до полной остановки их, а другой, наоборот, усиливает и ту и другую.
Нужно ли еще доказывать, что и машина разбираемых нами невольных движений имеет двух регуляторов-антагонистов: придаток, угнетающий движения, и другой, усиливающий их.
В заключение этого отдела явлений мне остается сказать еще несколько слов о двух последствиях высших степеней испуга, об обмороках и о том состоянии человека, которое на фигурном языке народа называется окаменелым. И то и другое явление, несмотря на все видимое несходство внешних признаков, принадлежит тем не менее к разряду усиленных отраженных движений. В самом деле, обморок происходит вследствие отражения с чувствующего нерва на бродящий, который, будучи сильно возбужден, значительно ослабляет или даже на время вовсе останавливает сокращение лица. От этого кровь не приливает к мозгу (бледность лица), а отсюда потеря сознания. Предтечей обморока бывает то состояние угнетения мышечной и нервной систем, которое называется обыкновенно параличом от страха. Объяснения эти нисколько не натянуты, потому что всякий слыхал, вероятно, что в минуту испуга останавливается сердце и уже потом начинает сильно биться. Людей, окаменевших от ужаса, мне случалось видеть лишь на картинах. Там это состояние выражается обыкновенно усиленным и продолжительным сокращением мышц лица и некоторых из мышц туловища (столбняк). Следовательно, и здесь эффект испуга есть усиленное отраженное движение.
Случаи испуга при ожидаемом чувственном возбуждении я разбирать не буду. Читатель сам догадается, что тогда соответствие между силой чувственного раздражения и напряженностью движения нарушается еще более, чем в только что разобранном случае, потому что здесь сверх механизмов, усиливающих отраженные движения, действуют еще те, которые их задерживают. Понятно также, что форменное представление процесса, вытекшее из разбора абсолютно внезапного чувственного возбуждения и его эффектов, остается неизменным и для случаев, когда возбуждение не внезапно.
§ 6
К категории невольных движений с преобладающею деятельностью аппарата, усиливающего рефлексы, должно отнести еще многочисленный класс отраженных движений, где психическим моментом является чувственное наслаждение в обширном смысле слова. Чтобы избежать недоразумений, я покажу на примерах, о какого рода явлениях идет здесь речь. Сюда относятся: смех ребенка при виде предметов ярко окрашенных, мышечные сокращения, придающие известную физиономию голодному, когда он ест, – любителю тонких запахов, когда он почуял любимый аромат и пр. Одним словом, выражаясь простым разговорным языком, сюда относятся все те мышечные движения, в основе которых лежат самые элементарные чувственные наслаждения.
Процесс развития этих явлений, конечно, тот же самый, какой описан вообще для невольных движений. Начало дела – возбуждение чувствующего нерва; продолжение – деятельность центра, наслаждение; конец – мышечное сокращение. Но условия возникания этого рода рефлексов совершенно особенные.
Всякий знает, что одно и то же внешнее влияние, действующее на те же самые чувствующие нервы, один раз дает человеку наслаждение, другой раз нет. Например, когда я голоден, запах кушанья для меня приятен; при сытости я к нему равнодушен, а при пресыщении он мне чуть не противен. Другой пример: живет человек в комнате, где мало света; войдет он в чужую, более светлую, – ему приятно; придет оттуда к себе – рефлекс принял другую физиономию; но стоит этому человеку посидеть в подвале, – тогда и в свою комнату он войдет с радостным лицом. Подобные истории повторяются с ощущениями, дающими положительное или отрицательное наслаждение, во всех сферах чувств. Что же за условие этих явлений и можно ли выразить его физиологическим языком? Нельзя ли, во-первых, принять, что для каждого видоизменения ощущения существуют особенные аппараты? Конечно, нет, потому что, имея, например, в виду случай влияния запаха кушанья на нос голодного и сытого, пришлось бы допустить только для него существование по крайней мере уже трех отдельных аппаратов: аппарата наслаждения, равнодушия и отвращения. То же самое пришлось бы сделать и относительно всех других запахов в мире. Гораздо проще допустить, что характер ощущения видоизменяется с переменой физиологического состояния нервного центра. Это изменение возможно даже, конечно гипотетически, облечь в механическую форму. Положим, например, что центральная часть того аппарата, который начинается в носу обонятельными нервами, воспринимающими запах кушанья, находится в данный момент в таком состоянии, что рефлексы с этих нервов могут происходить преимущественно на мышцы, производящие смех; тогда, конечно, при возбуждении обонятельных нервов человек будет весело улыбаться. Если же, напротив, состояние центра таково, что рефлексы могут происходить только в мышцах, оттягивающих углы рта книзу, тогда запах кушанья вызовет у человека кислую мину Допустите теперь только, что первое состояние центра соответствует случаю, когда человек голоден, а второе бывает у сытого – и дело объяснено.
Итак, разум вполне мирится с тем, что невольные движения, вытекающие из чувственного наслаждения, суть не что иное, как обыкновенные рефлексы, которых большая или меньшая сложность, т. е. более или менее обширное развитие, зависит от физиологического состояния нервного центра.
Но почему же, скажет теперь читатель, отнесены эти явления к категории отраженных движений с деятельностью элемента, усиливающего рефлексы; в былые времена говорилось обыкновенно, что, кроме возбуждающих эффектов, существуют и угнетающие, и к последним относилось, например, всякого рода чувство отвращения. Чтобы ответить на этот вопрос, обращусь опять к примеру с кушаньем. Явление, представляемое сытым человеком относительно кушанья, я принимаю за норму. Здесь рефлекс слаб – мышечное движение едва заметно (при идеальной сытости оно может быть 0). Рядом с нормой оба случая рефлекса и в голодном и в пресыщенном, конечно, очень резки, т. е. и там и здесь отраженные движения сильны. Ясно, что в физиологическом смысле отвращение есть столько же усиленный рефлекс, как и наслаждение.
Итак, анатомическая схема испуга годна и для объяснения рефлексов от чувственных наслаждений.
Чувствую, что читателю не верится еще после сказанного, будто и в самом деле все невольные движения в человеческом теле объясняются деятельностью развитой мною анатомической схемы. Постараюсь, однако, доказать, что это в самом деле так. Примерами невольных движений, взятыми на выдержку, конечно, ничего не сделаешь, потому что всех их не переберешь – невольных движений ведь миллиарды, – а если хоть десяток случаев упустить, то скептик имеет право думать, что именно эти 10 и не подходят под схему. Стало быть, нужно рассматривать вопрос лишь с самой общей точки зрения. Так и будем делать.
У нас все невольные движения подведены, собственно говоря, под две главные категории: чистые рефлексы, т. е. когда в явление не вмешивается деятельность придаточных механизмов, задерживающих или усиливающих отраженные движения, и рефлексы с преобладающею деятельностью последнего придаточного аппарата, т. е. рефлексы от испуга и чувственного наслаждения. Над первым случаем останавливаться нечего. Всякий понимает, что туда относятся явления движения, представляемые человеком в том состоянии, когда его головной мозг как бы отсутствует: спящими, пьяными, лунатиками, людьми, сосредоточенными над какой-нибудь мыслью и чуждыми в то время окружающих их влияний и т. п. Психический элемент здесь совершенно отсутствует. Неужели же, скажет читатель, в другой половине миллиарда всех невольных движений психическими моментами является только страх и элементарные чувственные наслаждения? Да, любезный читатель, если под невольными движениями, в строгом смысле, разуметь, как мы это делаем, только те движения, которые и в науке и в обществе носят название инстинктивных, т. е. явления, где нет мести ни рассуждению, ни воле[7]. И причина этому заключается в следующем. Все без исключения инстинктивные движения в животном теле направлены лишь к одной цели – сохранению целости неделимого (только половые инстинкты ведут к поддержанию вида). Сохранение же этой целости вполне обеспечено, если неделимое избегает вредных внешних влияний и имеет приятные, т. е. полезные. Страх помогает ему в первом, наслаждение заставляет искать второго.
Этим я кончаю разбор количественной стороны невольных движений. Читатель видел, на какую простую механическую схему сведена чуть не половина всех внешних проявлений мозговой деятельности. Правда, явления в действительности несравненно сложнее, чем в нашей схеме. Там невольные движения проявляются большею частью не в мышечном волокне и даже не в одной мышце, а в целых группах этих органов. Здесь же сложное явление сведено на деятельность лишь одного первичного нервного волокна и на несколько нервных клеток, служащих этим волокнам связью. Тем не менее сложное явление, в сущности, объясняется этою схемою потому, что последняя представляет деятельность физиологических элементов, из которых слагается функция целых групп нервов и мышц.
