Аннотация

На глазах нашего поколения происходит смена парадигм в представлениях о поведении животных. Взгляд на животное как реактивное существо (действия которого являются рефлекторными ответами на определенные стимулы) сменяется представлением, что животное – это активное существо (стремящееся активно достичь своих целей). В процессе эволюции выживанию способствует не только приспособление к окружающей среде, но и активное преодоление сопротивления среды в стремлении животных достичь своих целей. На примере этой смены парадигм показаны общие закономерности смены научных парадигм – роль накапливаемых новых фактов, не укладывающихся в старую парадигму, стремление ученых не спешить со сменой парадигмы по мере накопления новых фактов, необходимость определенной степени уверенности и смелости ученого, формулирующего новую парадигму в противовес устоявшемуся мнению большинства коллег.

Больше трехсот лет центральным понятием науки о поведении животных было понятие рефлекса. Из физики – механики и оптики – идея об отражении (reflexus – отражение) была распространена Рене Декартом (1596-1650) на представления о поведении животных. С открытия Гарвеем (1578-1657) замкнутой системы кровообращения и описания Декартом рефлекторного принципа работы нервной системы начинается научная физиология.

Не имея в то время сколько-нибудь ясного представления о том, что именно движется вдоль нервного волокна (Декарт назвал это «животными духами»), Декарт представлял себе такую схему реакции животного. Первопричина движений животных – в воздействии внешних объектов на периферические окончания нервных нитей. Нервные нити, идущие к мозгу, натягиваются и открывают клапаны каналов, по которым «животные духи» идут из мозга к мышцам, вызывая их сокращение. Таким образом, внешнее воздействие вызывает движение по нервам к мозгу, а затем, отразившись от мозга (подобно отражению светового луча в оптике), действие передается мышцам, вызывая движение животного. Декарт еще не использовал термина «рефлекс» (это сделал несколько позже Глиссон), но по существу Декарт дал четкое описание рефлекса как основного элемента работы нервной системы. Движения животных детерминированы воздействием извне на организм. Животное, по Декарту, -- это машина, автомат. И только человек с его речью и интеллектом выходит за рамки такой машины: у человека, по Декарту, в отличие от животных есть еще и душа.

Таким образом, Декарт был первой большой вершиной в «горном хребте» рефлекторной парадигмы в нейрофизиологии. В дальнейшем развитии рефлекторной парадигмы было много горных вершин.

Э.Кондильяк (1715-1780) вообразил и описал в «Трактате об ощущениях» статую, обладающую только способностью чувствовать и осознавать свои ощущения. По Кондильяку, этого достаточно, чтобы сознание статуи приобрело все то, что Декарт относил за счет души и врожденных идей человека, которые, по Декарту, отличают человека от животных.

Французский врач Ж.Ламетри (1709-1751) объединил идеи сенсуализма Кондильяка с идеями Декарта о машинообразности поведения животных. Душу невозможно отделить от тела. Человека Ламетри считал чувствующим и мыслящим автоматом – материально детерминированной системой.

Чешский физиолог И.Прохазка (1749-1820) распространил понятие о рефлексе на всю деятельность нервной системы, а не только ее низших отделов. Прохазка считал, что живой организм избирательно реагирует на внешние воздействия, оценивая их по отношению к потребностям организма.

Английский невролог Ч.Белл (1774-1842) и французский физиолог Ф.Мажанди (1783-1855) независимо друг от друга пришли к открытию того, что позже стали называть рефлекторной дугой на уровне спинного мозга. Нервный импульс, пришедший с периферии тела в задние корешки спинного мозга, переходит на передние корешки спинного мозга. А от них он направляется к мышцам, осуществляющим движение. Разомкнутая рефлекторная дуга получила свое анатомическое воплощение.

Большой вершиной «горного хребта» рефлекторной физиологии явилась книга И.М.Сеченова (1829-1905) «Рефлексы головного мозга». Главной идеей этого труда, опубликованного в 1863 году, было то, что «все акты сознательной и бессознательной жизни, по способу происхождения, суть рефлексы». Открытие Сеченовым центрального торможения (тормозящих влияний мозговых нервных центров на мускулатуру) значительно обогатило понятие о рефлексе. Сеченов считал, что психология может превратиться в подлинную науку только ориентируясь на естествознание и, прежде всего, на физиологию. Работы Сеченова, а затем и Ч.Шеррингтона (1857-1952) преобразовали механическое представление о рефлексе в биологическое.

В 1870 году в физиологическую лабораторию Сеченова пришел студент И.П.Павлов (1849-1936) – человек, исследования которого по физиологии составили позже величайшую горную вершину в горном хребте рефлекторной физиологии. В 1904 году Павлову была присуждена Нобелевская премия за исследования физиологии пищеварительных желез. Развивая идею Сеченова о рефлекторном характере психической деятельности, Павлов обратился к изучению тех навыков животных, которые не являются врожденными, а приобретаются животным при определенных условиях. В отличие от безусловных рефлексов, рефлекторная дуга которых заложена от рождения в конструкции нервной системы, Павлов перешел к изучению таких реакций животного, которые, не являясь врожденными, формируются в результате научения в определенных условиях. Эти реакции были названы Павловым условными рефлексами.

Феномен условного рефлекса состоит в следующем. Обозначим А стимул, безусловно (т.е, всегда) вызывающий реакцию а . Это значит, что в нервной системе имеется рефлекторная дуга от рецептора, на который действует А, до эффектора, осуществляющего реакцию а. Обозначим В стимул, не вызывающий реакции а , т.е. индифферентный по отношению к реакции а. Если несколько раз повторять одновременно действие стимулов А и В (при этом, естественно, возникает реакцияа), то уже и изолированное действие В начинает вызывать реакцию а. Стимул В из индифферентного стал условным по отношению к реакции а. Схематически это можно изобразить так:

А вызывает реакцию а 
В не вызывает реакции а 
ВА вызывает реакцию а
ВА вызывает реакцию а
................ 
................ n раз
................ 
В вызывает реакцию а

В приведенном нами описании условного рефлекса фигурируют только явления на входе системы (стимулы) и на выходе системы (реакции организма). Никаких гипотез о том, что происходит при этом внутри мозга, не вводится. Павлов, естественно, не мог ограничиться этим и задумался над тем, что происходит при этом в коре головного мозга. Прочно стоя на позициях рефлекторной физиологии, Павлов задался вопросом: где та рефлекторная дуга, которая передает эффектору (мышцам или железам) сигналы, идущие от рецептора, на который воздействовал ранее индифферентный стимул (т.е. не вызывавший ранее регистрируемой реакцииа), ставший после выработки условного рефлекса условным стимулом, вызывающим эту реакцию. Рефлекторная дуга безусловного рефлекса существует в нервной системе от рождения, а рефлекторная дуга условного рефлекса образуется (замыкается) в коре головного мозга при условии повторного сочетания стимулов А и В. Эта связь между мозговыми центрами, куда поступают сигналы от стимулов А и В, не постоянная (как в дуге безусловного рефлекса), а временная – она исчезает, разрушается, если не подкрепляется новыми сочетаниями стимулов А и В. «Как устанавливается временная связь, образуется условный рефлекс? Для этого требуется, чтобы новый индифферентный внешний агент совпал по времени один или несколько раз с действием агента, уже связанного с организмом, т.е.превращающегося в ту или иную деятельность организма. При условии такого совпадения новый агент вступает в ту же связь, проявляется в той же деятельности». (И.П.Павлов, 1, стр.97).

В статье «Условный рефлекс» Павлов писал: «Основное условие образования условного рефлекса есть вообще совпадение во времени один или несколько раз индифферентного раздражения с безусловным» (И.П.Павлов, 2). Между одновременно возбужденными пунктами коры мозга проторивается, согласно Павлову, новый путь, образуется соединение – замыкается новая рефлекторная дуга. В другом месте Павлов пишет: «Через повторение совпадений раздражений этих двух центров, пути, ведущие от высшего центра к низшему, становятся все более и более проходимыми, и передача возбуждений по ним происходит все легче и легче. Когда случаи совпадений делаются реже и даже совсем прекращаются, эти пути снова затрудняются и, наконец, совсем закрываются». (И.П.Павлов, 1, стр.47).

Кора головного мозга представлялась некоторым подобием гигантской телефонной станции, в которой при определенных условиях можно замкнуть связь между двумя разными ранее не связанными центрами, группами нервных клеток. Павлов писал в своих лекциях: «Пункты кожи, конечно, представляют проекцию соответствующих пунктов коры полушарий» (И.П.Павлов, 3, стр.135). И дальше: «Каждому элементу рецепторного аппарата отвечают свое афферентное нервное волокно и своя нервная клетка в коре полушарий, и каждой большей или меньшей группе их – свои группы волокон и клеток» (там же, стр.162).

Павлов считал, что проекция тела на кору мозга это двигательный анализатор -- «мозговые концы центростремительных нервов, идущих от двигательного аппарата» (И.П.Павлов, 1, стр.180). Нервы представлялись аналогами телеграфных проводов. «Нервный процесс посредством изолированных нервных волокон достигает тех или других пунктов центральной нервной системы и здесь или прямо, так же изолированно, направляется к периферии, вызывая определенную работу организма, или, сначала иррадиированный на более или менее значительный район, только постепенно снова доходит до высшей возможной степени изолирования» (И.П.Павлов, 1, стр.300).

«Кора полушарий должна представлять собой грандиозную мозаику, грандиозную сигнальную доску. При этом на этой доске постоянно остаются огромные запасы пунктов для образования новых сигнальных условных раздражителей, и, кроме того, занятые ранее пункты более или менее часто подвергаются изменению в их связях с разными деятельностями организма, в их физиологическом значении» (И.П.Павлов, 3, стр.191). Сравнение с телефонной станцией и возможностью переключения в центре проходит у Павлова многократно и в «Лекциях» (см. например стр.31), и в «Двадцатилетнем опыте» (см. например стр.87).

Такая аналогия с телефонной станцией и такой «клеточный локализационизм» в то время казались очень естественными – точно так же, как во времена Декарта естественной была аналогия между действиями животных и работой сложных машин-автоматов, в которых статуя обливала водой человека, когда он приближался к ней (когда статуя «замечала» приближающегося к ней человека).

При этом возникла одна трудность, на которую в то время не обратили должного внимания. Индифферентный стимул В индифферентен по отношению к реакции а. Но ведь и сам он вызывает в организме какую-то другую реакцию – b. Почему же в результате повторного совпадения во времени стимулов А и В возникает реакцияа на стимул В, но не наблюдается реакции b на стимул А? Почему «проторенная» между двумя корковыми центрами временная связь оказывается односторонней?

Павлов, правда, обратил внимание на то, что образование условного рефлекса происходит «всего скорее и при наименьших затруднениях», если индифферентный раздражитель непосредственно предшествует безусловному. Это замечание Павлова воспринималось в его лабораториях как методический штрих, облегчающий выработку условного рефлекса. Между тем, именно несовпадение во времени безусловного и условного раздражителей представляется принциниально важным. Стимул В должен опережать стимул А. Но во времена Павлова односторонность, несимметричность проторенной временной связи оказалась незамечаемой тогда трещинкой в попытках рассмотрения рефлекса и рефлекторных дуг в качестве кирпичиков, из которых, как тогда казалось, строится вся высшая нервная деятельность.

Именно предшествуя безусловному раздражителю, условный раздражитель является сигналом, предупреждающим организм о предстоящем (в опытах Павлова –обязательно предстоящем) появлении безусловного раздражителя. Таким образом, условный рефлекс – это реакция, адекватная предстоящей в ближайшем будущем ситуации.

Трудности стали возникать и в связи с тем, что каждому стимулу, воздействующему на животное, ставилось в соответствие какая-то определенная клетка в коре мозга. Это относили не только к локальному тактильному раздражению кожи или к чистому звуковому тону определенной частоты (соответствующему локальному возбуждению в кортиевом органе внутреннего уха). Это относили и к таким нелокальным по воздействиям на периферический рецепторный аппарат раздражителям как шипение, треск, звонок, бульканье, шумообразный звук метронома определенного ритма и т.п. Предполагалось, что каждый из этих сложных стимулов адресуется в коре мозга к какой-то своей определенной клетке. Так появляется у Павлова «метрономная клетка» (Павлов, 3, стр.216-217).

Анализ результатов экспериментов привел Павлова к тому, что им было введено понятие иррадиации возбуждения по коре головного мозга. «Внешнее раздражение, пришедшее в кору с определенного пункта или района рецептора, не остается в соответствующих им точке или отделе коры, а иррадирует дальше по коре, и в тем более слабой степени, чем дальше отходит от центра раздражения. Таким образом, рядом с первым пунктом раздражения и в силу иррадиации раздражаемые пункты также должны связаться с центром безусловного рефлекса и повести, следовательно, к образованию прибавочных рефлексов» (Павлов, 3, стр.162,192).

Идея об иррадиации нервных процессов по коре мозга родилась на базе экспериментов с раздражением (прикосновением) разных участков кожи собаки. На коже задней лапы собаки от плюсны до таза укреплялись пять касалок на равном расстоянии друг от друга. Действие самой нижней касалки подкреплялось вливанием кислоты в рот собаки -- вырабатывался оборонительный слюноотделительный рефлекс. Другие касалки не подкреплялись. Однако, если сразу после действия нижней касалки включить касалку, расположенную выше, то и ее включение тоже вызывает реакцию слюноотделения. При этом, чем ближе эта касалка к нижней касалке (на которую выработан слюноотделительный условный рефлекс), тем больше слюноотделение.

В трактовке результатов экспериментов Павлов исходил из того, что кожная поверхность поточечно представлена в коре мозга. Каждому пункту кожи соответстствует определенная клетка в коре мозга. Чем ближе друг к другу участки кожи, тем ближе друг к другу расположены в коре мозга соответствующие им клетки. Когда возбуждена какая-то корковая клетка, то возбуждение может иррадиировать на рядом лежащие клетки – тем сильнее, чем ближе эти клетки к первоначально возбужденной.

Понятие об иррадиации (аналогично обстоит дело и с индукцией) представляется здесь естественным. Павлов подчеркивал, что одни и те же раздражители, действуя постоянно и повторно, попадают всегда в одни и те же клетки больших полушарий (Павлов, 3, стр.129). «Пункты кожи, конечно, представляют проекцию соответствующих пунктов коры больших полушарий (....) Каждому элементу рецепторного аппарата отвечают свое афферентное нервное волокно и своя нервная клетка в коре полушарий, и каждой большей или меньшей группе их – свои группы волокон и клеток» (Павлов, 3, стр.135,162).

С этих позиций легко было объяснить иррадиацией результаты опытов с раздражением разных участков кожи. Так же можно поступить и со звуковыми раздражителями (Павлов, 3, стр.145): действительно, близкие по частоте звуковые тоны возбуждают близко друг к другу расположенные резонаторы в кортиевом органе. Но такое объяснение и представление об иррадиации нервных процессов становится, мягко говоря, натянутым, когда речь идет о сложных раздражителях – о метрономах в том числе. Точечно локализовать в кортиевом органе действия звонка, булканья, шумовых щелчков метронома – невозможно.

Некоторые ученики Павлова пытались распространить на человека все те закономерности, которые были сформулированы на основании опытов на животных. А.Г.Иванов-Смоленский предложил методику исследования условных рефлексов у человека – «рече-двигательную методику». Условным сигналом было какое-либо слово. Безусловным – слово «нажми», в ответ на которое испытуемой сжимал рукою резиновую грушу. В результате повторений уже на первое слово ребенок нажимал грушу. Внешне очень напоминает классический условный рефлекс. Но если после выработки условного рефлекса - нажимание на грушу после слова «птица» и отсутствие нажимания на слово «собака» - сказать слово «ворона», то тоже наступает реакция нажимания на грушу.

Иванов-Смоленский объяснял это иррадиацией возбуждения по коре мозга. Но что же это? «Воронья» клеточка в коре мозга расположена ближе к «птичьей», чем «собачья» клеточка? Трактовки старой рефлекторной теории оказались в этом случае, мягко говоря, несостоятельными.

Нестыковки в связи с пониманием условного рефлекса появились и в связи с экспериментами ученика Павлова - польского физиолога Ю.Конорски. Вот один из множества экспериментов, проведенных Конорски. Собака находилась в пустом помещении и время от времени лаяла. Каждые несколько минут раздавался стук метронома. Если собака лаяла в этот момент, она получала кусочек мяса. Лай собаки в интервалах между стуком метронома не подкреплялся мясом. В итоге собака стала лаять только при стуке метронома (Ю.Конорски, 4, стр.283).

Феномены этого типа Конорски назвал «условными рефлексами второго типа», чтобы отличить их от классических условных рефлексов Павлова. Позднее Хильгард и Маркис (5) дали им название инструментальных условных рефлексов, а Скиннер (6) назвал их оперантным поведением.

Совершенно ясно, что феномен, описанный Конорски, существенно отличается от классического условного рефлекса Павлова. У Павлова всегда имело место сочетание во времени безусловного рефлекса (сигнал А, безусловно вызывающий реакцию а) и индифферентного сигнала (который при повторных сочетаниях становился условным). В описанном выше эксперименте Конорски отсутствует безусловный рефлекс, отсутствует внешний стимул, безусловно вызывающий лай. Конорски пишет: «Когда мы поняли, что механизм условных рефлексов второго типа не может быть сведен к павловскому условному рефлексу, мы попытались, оставаясь на тех же позициях, построить модель интересующих нас явлений. Нашей целью было объяснить механизм условного рефлекса второго типа так же, как Павлов объяснил механизм классических условных рефлексов» (Конорски, 4, стр.281). В результате получилась схема, значительно более сложная, чем классическая рефлекторная дуга.

С появлением новых экспериментальных данных все отчетливее чувствовалась недостаточность классической рефлекторной парадигмы для понимания всей массы фактов. Очень четко осознавал это один из самых творческих представителей павловской школы П.К.Анохин. В большой статье «Узловые вопросы в изучении высшей нервной деятельности», обсуждая новые экспериментальные данные, он писал: «Многие факты настолько не вяжутся с общепринятой точкой зрения на механизмы условнорефлекторной деятельности и вообще на локализацию функций в коре мозга, что авторам понадобились значительные усилия, чтобы хотя как-нибудь примирить полученные результаты с анатомическим принципом локализации» (Анохин П.К., 7, стр.108). В «Заключении» этой статьи Анохин пишет: «Прежде всего следует отметить, что в свете новейших достижений в изучении высшей нервной деятельности и общей физиологии центральной нервной системы многие прежние представления о конкретных механизмах высшей нервной деятельности сейчас уже не могут нас удовлетворить. Некоторые из этих представлений требуют дальнейшего развития, а некоторые вообще должны быть изменены» (там же, стр.125).

Однако представители павловской физиологической школы продолжают твердо стоять на позициях рефлекторной теории. В 1963 году Анохин пишет: «Едва ли надо говорить, что рефлекторная теория для физиолога высшей нервной деятельности имеет принципиальное методологическое значение» (Анохин П.К., 8, стр.189). Не удовлетворившись «первобытной» схемой рефлекса, Анохин стремится расширить ее. «Мы ввели понятие афферентного синтеза, обратной афферентации и акцептора действия, которые все вместе взятые представляют собой органические составные части не только условного рефлекса, но и любого поведенческого акта, в особенности целенаправленного поведения» (там же, стр.203). Так первоначально простое представление о рефлекторной дуге стало «достраиваться» и обрастать новыми элементами. Но в сознании физиологов павловской школы это «конечно, ни в какой мере не устраняет “рефлекторной дуги” как стержневого процесса, формирующего ответное действие» (там же, стр.212). И еще: «...единственным физиологическим принципом деятельности целого мозга, объясняющим целостностное поведение животного и человека, служит принцип условного рефлекса» (там же, стр.157). Физиолог «должен помнить, что условный рефлекс есть высшая интегративная закономерность в деятельности мозга, подчиняющая себе и приспосабливающая к себе соответствующим образом все отдельные процессы нервной системы» (там же, стр.160).

Анохин приводит принципиальную схему поведенческого акта, в которой рефлекторная дуга обросла уже и афферентным синтезом, и целью к действию, и акцептором действия, и программой действия, и обратной афферентацией (Анохин П.К., 9, стр. 40).

В числе «надстроек» появляется «опережающее действительность отражение» - как ни странно такое опережающее действительность звено в схеме рефлекторного(т.е., ответного) действия. При ясном понимании того, что физиология уже не может ограничиться прошедшим и настоящим временем, что без понятия о будущем уже не обойтись, пытались это будущее как-то втиснуть в привычную рефлекторную парадигму, прибавив к старой схеме дополнительную надстройку.

На этот же симпозиум был представлен доклад Н.А.Бернштейна «Очередные задачи нейрофизиологии в свете современной теории биологической активности» (10). В докладе Бернштейна сформулированы основные положения теории биологической активности, идущей на смену рефлекторной теории. На самом психологическом конгрессе этот доклад не прозвучал. Автор его скончался незадолго до конгресса. В отличие от рассмотрения организма как реактивной системы, отвечающей лишь определенным образом на воздействия извне, организм рассматривается Бернштейном как активная система. Бернштейн пишет: «Ведущей психофизиологической категорией во всех возможных проявлениях жизнедеятельности как в онто- и морфогенезе, так и во всех формах взаимодействия живого организма с окружающим миром, является категория активности. Из всего множества процессов жизнедеятельности организма наиболее явственно она проступает в двигательных актах, поскольку они представляют собою почти единственную и, во всяком случае, главную форму отправлений, посредством которых организм не просто и не только взаимодействует с окружающим миром, но и активно воздействует на него, стремясь изменить его в потребном ему отношении».

И далее: «В связи со сказанным, классическая концепция рефлекса как главнейшего элемента жизнедеятельности, и трактовка стимула и реакции на него как, соответственно, причины и следствия, хорошо устраивавшая приверженцев механической концепции функциональной мозаики своею видимостью детерминизма, в настоящее время должна быть отброшена как первое огрубленное приближение к действительности. Эта трактовка упускала из виду важнейшие определяющие факторы, заслоняемые для адептов классической рефлекторной концепции второстепенными. Не оспаривая того факта, что внешний стимул является причиной очередного феномена рефлекса, современная физиологическая теория делает основное ударение на том, что реакция организма на этот стимул, как безусловный, так и условный, определяется по своей форме и содержанию не самим стимулом, а оценкой значимости его для индивида, т.е. в самом главном факторами внутренней направленности, на фоне которых внешний стимул нередко снижается до уровня пускового сигнала. Как раз в действиях, наиболее насыщенных смыслом и внутренней содержательностью (так называемых спонтанных) такой пусковой сигнал может и вовсе отсутствовать» (Бернштейн, там же, стр.113-114; Bernstein N.A., p.120-121).

Еще раньше Бернштейн писал: «Каждый значимый акт представляет собой решение (или попытку решения) определенной задачи действия. Но задача действия, иными словами, результат, которого организм стремится достигнуть, есть нечто такое, что должно стать, но чего еще нет. Таким образом, задача действия есть (закодированное так или иначе в мозгу) отображение или модель потребного будущего ; очевидно, что жизненно полезное или значимое действие не может быть ни запрограммировано, ни осуществлено, если мозг не создал для этого направляющей предпосылки в виде названной сейчас модели потребного будущего» (Бернштейн Н.А., 11, стр.79). Бернштейн явился основателем новой парадигмы – физиологии и биологии активности (12, 13), элементом которой является и вероятностное прогнозирование.

Мне хочется обратить внимание читателя на то, как парадигма рефлекторной физиологии продуктивно продержалась более 300 лет. Она направляла исследования, дававшие положительный результат и очень обогатившие науку. Но в ней появлялись «трещинки» - вроде бы мелкие факты, не укладывавшиеся в общую концепцию. Выше я уже говорил об одной такой «трещинке» - односторонности проведения, несимметричности «проторенного» пути при выработке условного рефлекса. Увлеченные продуктивным развитием рефлекторной физиологии ученые поначалу просто не замечали таких «трещинок». Но число фактов, не укладывавшихся в классическую рефлекторную парадигму, росло. Мимо них нельзя было уже пройти, не обратив на них внимания. И классическую схему условного рефлекса начали усложнять, чтобы она объясняла и новые факты. К рефлекторной дуге добавили обратную афферентацию, афферентный синтез, акцептор действия и т.д. Схема рефлекторного действия становилась все сложнее и сложнее. И с какого-то момента дальнейшее усложнение схемы стало слишком громоздким. На этом этапе и родилась новая парадигма – физиология и биология активности. Она тоже родилась не сразу. У нее были предшественники. Замечания об активности были уже у А.А.Ухтомского (1875-1942). Четкие черты новой парадигмы были сформулированы Н.А.Бернштейном (12, 13). Краткое изложение представлений Бернштейна дано в моей книге о нем (Фейгенберг И.М., (14).

«Самым своеобразным и характерном из того, с чем сталкивается физиология при обращении к проблеме активности, является то, что очередная задача действия, сформулированная особью “изнутри” с учетом текущей ситуации, но без механической обусловленности ею, необходимым образом строится как своего рода экстраполяция будущего: целесообразно спрограммировать действие возможно только на основании определенного образа или модели того, к чему это действие должно привести и ради чего оно предпринимается». Так писал Бернштейн в 1962 году (Бернштейн Н.А., 15, стр. 204). Еще раньше, в середине 1930-х годов, Бернштейн писал, что одной из ошибок большинства идеологов школы условных рефлексов является то, «что они изучают процессы зазубривания, думая, что изучают процессы поведения» (Бернштейн Н.А., 16, стр.178).

То, что парадигма рефлекторной физиологии долго держалась в сознании ученых даже тогда, когда накопилось уже немало фактов, не укладывавшихся в схему рефлекторной парадигмы, не является случайным. Это общая закономерность в развитии наук. Так, например, было с геоцентрической парадигмой Птоломея. Наблюдателю с Земли казалось несомненным, буквально очевидным, что Земля находится в центре небесной сферы, вращающейся вокруг Земли. На этой сфере жестко закреплены звезды. Но вот увидели, что некоторые светящиеся точки (это были планеты Солнечной системы) не стоят на одном месте среди других звезд. Тогда, не отказываясь от геоцентрической системы, предположили существование еще дополнительных маленьких сфер с центрами на большой небесной сфере. На этих маленьких сферах и вращаются «блуждающие звезды». Схема мира с Землей в центре стала по мере накопления новых фактов все больше усложняться - - до тех пор, пока у Коперника хватило смелости отказаться от ставшей очень сложной и громоздкой геоцентрической системы и перейти к более простой гелиоцентрической системе с Солнцем в центре.

А инертность, «косность» научного истеблишмента, долго держащегося за старую парадигму ценой усложнения старой схемы, навешивая на нее – по мере появления новых фактов – усложняющие надстройки (дополнительные сферы в примере с геоцентрической системой), можно рассматривать не как дефект, а даже как достоинство науки. Было бы неразумно отказываться от уже сложившейся системы прадставлений с появлением первых фактов, не укладывающихся в эту систему. Когда же этих фактов оказывается достаточно много для смены старой парадигмы, то оказывается, что у новой парадигмы были уже предшественники, высказавшие ранее идеи, близкие к новой парадигме, но в то время не замеченные и не оцененные современниками.

В качестве примера можно привести историю создания периодической системы химических элементов. Сопоставляя химические свойства элементов, Д. И. Менделеев пришел к заключению, что химические свойства элементов являются периодической функцией их атомного веса. Открытие этого закона дало в руки химиков важный инструмент, позволяющий даже предсказывать наличие еще не открытых химических элементов и их химические свойства. Но были обнаружены факты, противоречащие закону, сформулированному Менделеевым. Некоторые элементы оказывались как бы не на своем месте. Так например, селен (Se) по химическим свойствам оказался на 34-ом месте – между мышьяком (As) и бромом (Br). А по атомному весу (80) селен должен был стоять после мышьяка (75) и брома (атомный вес 79). Точно так же по химическим свойствам на 51-е место попала сурьма (Sb), на 52-е место – теллур (Te), на 53-е место – иод (I). А атомный вес теллура (130) больше и сурьмы (121) и иода (127). Но Менделеев не отказался от своей системы, несмотря на то, что эти факты противоречили ей. И Менделеев оказался прав. Лишь позже было открыто строение атома с протонами и нейтронами в ядре, наличие изотопов, о которых не мог знать в то время Менделеев. Химические свойства элементов оказались периодической функцией не атомного веса, а количества протонов в ядре, т.е. электрического заряда ядра. Противоречия исчезли. Но если бы Менделеев, увидев в свое время противоречия, отказался бы от своей периодической системы элементов, это бы нанесло большой ущерб развитию химии.

Для отказа от уже сложившейся научной парадигмы, нужно накопление достаточно большого числа противоречий. Только тогда создается новая парадигма. И для создания ее нужна, кроме всего прочего, большая смелость ученого, идущего против течения – против уже сложившейся в умах его современников парадигмы.

Надеюсь, читатель простит мне обилие цитат в приведенном выше изложении. Я сделал это сознательно. Мне хотелось не излагать своими словами точку зрения разных исследователей, а дать слово им самим.

*

Павлов при выработке условных рефлексов у собак стремился к тому, чтобы в эксперименте участвовали только индифферентный раздражитель и безусловный раздражитель, вызывающий определенную реакцию. Забота о том, чтобы во время эксперимента не вклинился какой-то случайный третий (не предусмотренный экспериментатором) раздражитель, потребовала даже постройки специальной «башни молчания», в которой экспериментальное животное было надежно защищено от случайностей внешнего мира.

В отличие от лабораторных условий, в реальном вероятностно организованном мире и животные и люди живут в среде, в которой много случайных событий. Однако вероятность того, что вслед за событием А наступает событие В, остается довольно стабильной.

Эволюция в вероятностно организованном мире привела к формированию у животных вероятностного прогнозирования – способности на основании прошлого опыта (хранимого памятью) и информации о сиюминутной ситуации (поставляемой органами чувств) предвидеть, прогнозировать и наиболее вероятный ход дальнейших событий и осуществлять преднастройку – подготовку к действиям, целесообразным в ожидаемой ситуации (Фейгенберг И.М., 17--22). Если же по прошлому опыту вероятность предстоящей ситуации очень велика (близка к единице), то организм не ограничивается преднастройкой, а реализует соответствующие действия. Это и есть условный рефлекс.

Таким образом, условный рефлекс – строго говоря, не рефлекс. Латинское слово re-flecto означает «поворачивать назад, отвечать на ранее поступивший стимул»; латинское re-flexus – «обращение назад, отражение». Условный же рефлекс – это действие, соответствующее не ранее бывшему стимулу, а предстоящему в будущем, ожидаемому по прошлому опыту стимулу, прогнозируемому с высокой вероятностью. Большой заслугой Павлова было подробное изучение крайнего, наиболее простого случая вероятностного прогнозирования – такой искусственно созданной в лаборатории ситуации, когда вероятность прогнозируемого стимула равна единице. В реальной же жизни эта вероятность вариирует в широких пределах – от чуть больше нуля до чуть меньше единицы.

Литература

1. Павлов И.П. Двадцатилетний опыт объективного изучения высшей нервной деятельности (поведения) животных. Ленинград, 1928. 
2. Павлов И.П. Условный рефлекс. Полное собрание трудов, т.3. Москва, 1949. Статья воспроизведена в Большой Советской Энциклопедии, т.44. Москва, 1956. 
3. Павлов И.П. Лекции о работе больших полушарий головного мозга. Ленинград, 1927. 
4. Конорски Ю. Интегративная деятельность мозга. Москва, 1970. 
5. Hilgard E.R., Marquis D.G. Conditioning and Learning. New York, 1940. 
6. Skinner B.F. The Behavior of Organisms. New York, 1938
7. Анохин П.К. Узловые вопросы в изучении высшей нервной деятельности. В книге: Проблемы высшей нервной деятельности. Под ред. П.К.Анохина. Москва, 1949, стр. 9-128. 
8. Анохин П.К. Методологический анализ узловых проблем условного рефлекса. В книге: Философские вопросы физиологии высшей нервной деятельности и психологии. Москва, 1963. 
9. Анохин П.К. Кибернетика и интегративная деятельность мозга. В книге: «XVIII Международный психологический конгресс. Симпозиум 2: Кибернетические аспекты интегральной деятельности мозга». Москва, 1966, стр. 3-20. Anokhin P.K. Cybernetics and Integrative Brain Activity. In: «XVIII International Congress of Psychology. Symposium 2: Cybernetic aspects of Integrative Brain Activities». Moscow, 1966, pp.21-45. 
10. Бернштейн Н.А. Очередные задачи нейрофизиологии в свете современной теории биологической активности. В книге: «XVIII Международный психологический конгресс. Симпозиум 2; Кибернетические аспекты интегральной деятельности мозга». Москва, 1966, стр. 112-118. Bernstein N.A. The Immediate Tasks of Neuro-Physiology in the Light of the Modern Theory of Biological Activity. In:“XVIII International Congress of Physiology. Symposium 2: Cybernetic Aspects of Integrative Brain Activities”, Moscow, 1966, pp.119-125. 
11. Бернштейн Н.А. Новые линии развития в физиологии и их соотношение с кибернетикой. «Вопросы философии», 1962, № 8, стр.78-87. 
12. Бернштейн Н.А. Физиология движений и активность. Москва, изд. «Наука», 1990. 
13. Bernstein N.A. The Co-ordination and Regulation of Movement. Oxford a.o., Pergamon Press, 1967. 
14. Фейгенберг И.М. Николай Бернштейн – от рефлекса к модели будущего. Москва, изд. «Смысл», 2004. 
15. Бернштейн Н.А. Новые линии развития в современной физиологии. В кн.: «Материалы конференции по методам физиологических исследований человека», Москва, 1962. Эта работа Бернштейна воспроизведена в приложении к книге [14], стр.200-208. 
16. Бернштейн Н.А. Современные искания в физиологии нервного процесса. Москва, изд. «Смысл», 2003. 
17. Фейгенберг И.М. Вероятностное прогнозирование в деятельности мозга. «Вопросы психологии», 1963, № 2, стр.59-67. 
18. Feigenberg I.M. Probabilistic Prognosis and Its Significance in Normal and Pathological Subjects. In: ”A Handbook of Contemporary Soviet Psychology. Ed. by M.Cole and I.Maltzman. New York-London, Basic Books, 1969, p.354-369. 
19. Фейгенберг И.М. Мозг, психика, здоровье. Москва, изд. «Наука», 1972. 
20. Фейгенберг И.М., Иванников В.А. Вероятностное прогнозирование и преднастройка к движениям. Москва, изд. МГУ, 1978. 
21. Feigenberg J.M. Wahrscheinlichkeitsprognostizierung im System der zielgerichteten Aktivitat. AFRA-Verlag, 2000. 
22. Вероятностное прогнозирование в деятельности человека. Под ред. И.М.Фейгенберга и Г.Е.Журавлева. Москва, изд. «Наука», 1977. 

Статья поступила в редакцию 12 января 2007 г.