Борис Федорович Сергеев
Как мозг учился думать

Сергеев Борис Федорович
Как мозг учился думать

У меня дома живет огромная оливково-серая жаба. Она самый крупный обитатель террариума, поэтому чувствует себя здесь полной хозяйкой, и ее соседи с этим считаются. У жабы в ее стеклянном доме есть любимое место. Здесь она обычно и восседает, устремив в пространство немигающий взгляд. Вечером я протягиваю ей на длинном пинцете червяка. Ни одного движения не возникает у неподвижной фигуры. Кажется, что жаба глубоко задумалась и не замечает предложенного ей лакомства. Но проходит секунда-другая, рот на мгновение открывается, и червяк исчезает в широкой пасти. Жаба делает глотательное движение и опять замирает, устремив в пространство неподвижный взор. Лишь раз в неделю глубокой ночью покидает она свою резиденцию, чтобы немного поразмяться и выкупаться в маленьком бассейне, а под утро возвращается на свое излюбленное место.
Так и коротает жаба дни и ночи. Спит ли она с открытыми глазами, дремлет ли, мечтает ли о чем или, может быть, думает свою неторопливую жабью думу? Но чему посвящены жабьи мысли, да и вообще могут ли они возникать в ее голове? Вопрос этот отнюдь не праздный, как может показаться на первый взгляд. Он давно интересует ученых.
О том, умеют ли думать животные, хотели узнать еще ученые древнего мира, а полтора столетия назад этот вопрос приобрел практическое значение. Именно в это время Чарлз Дарвин, великий английский биолог, решился опубликовать результаты своего исследования, над которым он работал больше двадцати лет. А решиться, действительно, было нелегко. Фундаментальный труд Дарвина, который мы теперь для краткости называем «Происхождение видов», ниспровергал одну из основных догм христианской религии. Церковники с самого зарождения христианства вбивали в головы верующих, что все вокруг нас, в том числе животные и сам человек, были когда-то созданы богом. С тех пор якобы они и живут на Земле, не претерпев никаких изменений.
В молодости Ч. Дарвин принял участие в кругосветном плаванье на экспедиционном судне «Бигл». Во время путешествия он изучал животный мир нашей планеты и собирал зоологические коллекции. Непосредственное столкновение с многообразным удивительным миром живой природы невольно заставило его задуматься над причиной возникновения такого огромного количества внешне мало похожих друг на друга животных. Еще тогда он понял, что миф христианской религии о божественном акте творения несостоятелен. С тех пор он подыскивал одно за другим все новые и новые доказательства того, что существующие в его время животные произошли в результате эволюции от других ранее живших на Земле видов, то есть от совсем примитивных организмов. Такие идеи можно было высказать вслух, только располагая безупречными доказательствами, и Дарвин все двадцать лет упорно работал над своею книгой.
Нам сейчас трудно представить, какую бурю возмущения вызвала книга Ч. Дарвина в церковной среде. Да и не только в церковной! Многие ученые не приняли высказанных в ней идей и тоже обрушились на ее автора. О накале бушевавших тогда страстей можно судить хотя бы по тому, что они окончательно не улеглись и сейчас. До сих пор продолжаются попытки ниспровергнуть учение Дарвина, хотя теперь, на фоне всемерного развития науки, они звучат по меньшей мере смехотворно. Тем не менее в целом ряде штатов США до сих пор запрещено не только преподавание в школах дарвинизма, но даже любое знакомство с ним учащихся. А всего несколько лет назад с целым циклом лекций-проповедей против эволюционного учения выступил по радио глава православной церкви в Америке Иоанн Санфранциский. Он вещал в микрофон, и радиоволны разнесли этот бред по всему миру, о том, что свиньи и ослы, жабы и крокодилы были созданы богом, а вовсе не произошли от более примитивных животных путем постепенной эволюции.
В подтверждение своей правоты высокопоставленный мракобес привел два аргумента. Первое его доказательство носило обобщенный характер: он утверждал, что разные виды животных и растений не могут происходить друг от друга потому, что этого просто быть не может. Второе доказательство было конкретнее. Иоанн утверждал, что от петуха ни в коем случае не удастся получить козла. Данный аргумент по своей беспардонности не уступал первому. Если придерживаться строго научной объективности, придется признать, что новоявленное научное светило не имело права оперировать подобным доказательством, так как никто не пытался получить от петуха козла, да никто и не проверял, возможно ли это, а значит, Иоанн ничем подтвердить свое утверждение не мог. Здравый смысл нам подсказывает, что подобные превращения, действительно, невозможны. Но ведь и сам Дарвин никогда не говорил подобных глупостей.
Спустя десять лет после опубликования своей знаменитой работы Ч. Дарвин подарил миру второе фундаментальное произведение – «Происхождение человека…». В нем он доказывал, что человек имеет общее с животными происхождение и возник, от обезьяноподобного предка. Это было еще большим грехом. Можно сказать, что это подлило масла в огонь и значительно усилило нападки на ученого.
Прогрессивные русские ученые одни из первых в мире приняли дарвинизм и включились в его разработку. Уже через несколько лет после выхода в свет знаменитой книги Ч. Дарвин был избран членом-корреспондентом Российской Академии наук и почетным членом Московского общества испытателей природы. Его роль в развитии биологии была высоко оценена.
С тех пор как дарвинизм вошел в научный обиход, изучение остатков давно вымерших животных и сравнительное исследование существующих в настоящее время организмов приобрели новый смысл. Подобные научные разработки позволяли с большими подробностями изучить, как шла на Земле эволюция животных.
Выдающийся русский ученый-физиолог И.М. Сеченов познакомился с учением Ч. Дарвина вскоре после выхода в свет его трудов. Он первым из физиологов обратил внимание на то, что в процессе эволюции животные не только менялись внешне, претерпевали изменения органы их тела и функции этих органов. Сеченов понял, что, прослеживая, как шла эволюция, как появлялись у животных новые органы, как совершенствовалось их строение и функция у более развитых видов, удается глубже понять устройство и деятельность этих органов у человека. Это очень важно, ведь над человеческим организмом нельзя производить эксперименты. Это было бы не гуманно! Поэтому он советовал своим коллегам все физиологические процессы изучать под углом зрения их исторического развития. Его предначертания удалось реализовать лишь в наши дни. Около тридцати лет назад в Ленинграде под руководством крупнейшего специалиста в области физиологии академика Л.А. Орбели был создан институт, где изучают, как происходили изменения в строении организмов и их жизненно важных органов, как совершенствовались их функции. Недаром институту присвоили имя И.М. Сеченова.
Подобных институтов пока нет нигде в мире. Между тем выполняющиеся там исследования оказались чрезвычайно важными. Русские физиологи никогда не ставили себе задачу изучения именно собаки или каких-либо других животных, кроме сельскохозяйственных. Их конечной целью всегда было познание самого человека. Для этого и проводятся лабораторные эксперименты. А изучение эволюции функций помогает понять, как функционируют органы человеческого тела.
Эволюционный подход в физиологии получил среди ученых нашей страны и за рубежом широкое распространение. При изучении самых сложных органов тела, в том числе нервной системы, он позволяет добиваться наиболее значительных успехов. Именно об изучении мозга и пойдет речь в книге. Здесь будет рассказано о том, как ученые, прослеживая этап за этапом развитие нервной системы от ее появления у совсем примитивных организмов до человекообразных обезьян и человека, исследуют функции мозга разных животных. Это позволило выяснить, как мозг учился думать, и разобраться в особенностях его работы. Сравнивая поведение червей и муравьев, рыб, птиц, обезьян и других существ, удалось понять, в чем заключается различие психических процессов животных и человека. С этими интересными исследованиями и познакомит книга. Прочтя ее, читатель узнает, умеют ли животные думать и какие проблемы их волнуют.
Мозг – самый загадочный и наиболее сложно устроенный орган человеческого тела. Он состоит из более 100 миллиардов нервных клеток, соединенных друг сдругом с помощью своих отростков. Несмотря на то что сотни ученых многих стран мира с помощью обычных и значительно более мощных электронных микроскопов давно изучают строение мозга, досконально разобраться в хаосе хитросплетений нервных волокон пока не удалось.
Еще труднее понять, как работает мозг. Неудивительно, что лет сто – двести назад ученые об этом совершенно ничего не знали. Они даже не представляли, как взяться за такое сложное дело. Многие выдающиеся биологи считали, что функции мозга вообще непознаваемы. Вот почему эту книгу нужно начать с рассказа о первых шагах по изучению функций мозга, о том, как удалось прорваться к его сокровенным тайнам. Тем более что эти выдающиеся открытия всецело принадлежат русской науке. Знакомство с ними поможет понять весь последующий ход изучения развития психики, развития умственных способностей животных.
Восемьдесят лет тому назад Нобелевская премия заслуженно считалась самой высокой оценкой труда ученого.
Среди наших соотечественников первым ею был удостоен Иван Петрович Павлов за многолетний труд по изучению главных пищеварительных желез. В те годы ученые имели самое смутное представление о том, как в желудке и кишечнике переваривается пища. Знали, что есть железы, которые вырабатывают пищеварительные соки, но кто управляет их работой, кто определяет, когда, сколько и какие соки необходимы для переваривания каждого вида пищи, – оставалось тайной.
Годы кропотливой работы понадобились, чтобы разгадать главные секреты процесса пищеварения, над расшифровкой которых безуспешно трудились в лучших университетах Европы и Америки. Чтобы выяснить это, нужно было заглянуть внутрь пищеварительного тракта, и Иван Петрович придумал, как это сделать. Он производил специальные операции – отсоединял от различных отделов кишечника и желудка небольшие участки, изолировал их от остального пищеварительного тракта так, что пища туда попадать уже не могла, а в их стенках проделывал отверстия – фистулы. Чтобы отверстия не зарастали, в них вставлялись фистульные трубки. Теперь в любой момент можно было собирать пищеварительные соки, измерять их количество и, поскольку они не загрязнялись пищей, осуществлять их химический анализ. Сделанные открытия уже начали приносить ощутимые плоды. Врачам стали понятны причины многих форм расстройств пищеварения, и они по-новому начали их лечить. Даже материальное положение лаборатории Павлова улучшилось. Она начала получать доход от продажи желудочного сока, собираемого у собак, так необходимого для лечения некоторых больных. Дополнительные денежные поступления явились немалым подспорьем к скудным средствам, отпускаемым на науку царским правительством.
Казалось бы, главное достижение жизни ученого позади. Теперь можно, используя новые методы, не торопясь, расширять и углублять исследования. Именно так на его месте поступил бы любой другой ученый. Однако, когда король Швеции вручал Павлову диплом и золотую медаль Нобелевского лауреата, мысли ученого были далеки от изучения пищеварения. Ни Густав II, ни многочисленные ученые, съехавшиеся в Каролинский университет, чтобы приветствовать успех русской науки, даже не предполагали, что Павлов уже несколько лет не занимался физиологией пищеварения и даже запретил своим сотрудникам заканчивать начатые работы.
Когда Павлов приехал в Стокгольм, ему шел пятьдесят шестой год, возраст, в котором ученые той эпохи задумывались о пенсии, начинали собираться на покой. Иван Петрович был не таким. Именно в это время его захватило жгучее желание выяснить физиологические механизмы работы мозга, осуществить исследование, на которое не хватило бы жизни и молодого ученого и решиться на которое никто до него не отваживался.
Христианская религия с первых дней своего зарождения старательно внушала верующим, что человеческая психика всецело связана с деятельностью нематериальной божественной души. В XIX – начале XX века в это вepилo даже большинство ученых. Считалось, что все мысли, идеи, намерения, любые наши дела и поступки – это обычные проявления бурной деятельности нашей души.
Материалистически настроенные ученые, естественно, не могли принять столь фантастическое объяснение. Постепенно, еще со времен древних греков, начинало складываться представление, что органом психики является мозг, но о том, что происходит в его недрах, никто не пытался высказать даже осторожного предположения.
Первооткрывателями мозговой деятельности стали русские физиологи. В середине прошлого века великий русский ученый, профессор Петербургского университета И.М. Сеченов опубликовал брошюру «Рефлексы головного мозга». Он давно пришел к выводу, что тайну психической жизни можно раскрыть методами естествознания, и первый сделал попытку представить психические процессы чисто физиологически.
В своем труде он писал, что мысль – всего лишь сложный рефлекс и, как каждый рефлекс, может быть изучена физиологом.
Свои предположения, свое величайшее открытие И.М. Сеченов сумел убедительно обосновать, но приступить к систематическому изучению рефлексов, являющихся основой психических процессов, он не смог. Тогдашняя наука еще не доросла до такого уровня, чтобы можно было осуществить столь грандиозное исследование. Научную эстафету подхватил И.П. Павлов. Он взялся за новые исследования, несмотря на то что большинству ученых, его современников, функции мозга представлялись таинственным, совершенно непознаваемым божественным даром.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26