Текст книги "100 великих научных достижений России"

Учение Павлова о высшей нервной деятельности

Физиолог, психолог, хирург-экспериментатор, врач, лектор, общественный деятель; профессор, заведующий кафедры фармакологии и кафедры физиологии Военно-медицинской академии; академик Российской АН (РАН, АН СССР); член многочисленных научных обществ, академий, университетов; заведующий физиологической лабораторией в Институте экспериментальной медицины в Петрограде, директор Института физиологии АН СССР; основатель крупнейшей физиологической школы современности; глава Общества русских врачей в Санкт-Петербурге; лауреат Нобелевской премии 1904 г. по физиологии и медицине «за классические труды по физиологии кровообращения и пищеварения»; кавалер французского ордена Почетного легиона, многих золотых медалей и прочих наград; старейшина физиологов мира, Иван Петрович Павлов (1849–1936) является создателем учения о высшей нервной деятельности.

Современную физиологию создал И.П. Павлов. До него был т. н. допавловский период (1628–1883), начавшийся с монографии английского анатома У. Гарвея «Учение о движении сердца и крови в организме», а с защитой Павловым докторской диссертации «Центробежные нервы сердца» в 1883 г. возник период павловский.

«Павловский этап базируется на трех основных принципах: организм – это единая система, которая объединяет различные органы в их сложном взаимодействии между собой; организм – единое целое с окружающей средой; принцип нервизма».

(Нервизм – идея о преимущественном значении нервной системы в регуляции физиологических функций и процессов в организме животных и человека.)

Этой науке Павлов отдал 65 лет жизни. За исследования физиологии кровообращения и пищеварения ученый в 1904 г. получил Нобелевскую премию, а за исследования физиологии мозга и созданное им учение о высшей нервной деятельности Иван Петрович получил титул старейшины физиологов мира – «Princeps physiologorum mundi» («Первый среди физиологов мира»).

Академик И.П.Павлов. Художник М.В. Нестеров

Исследователь успел сделать удивительно много. Этому способствовали его незаурядная личность, творческое долголетие и незатухающий интерес к исследованию человеческого организма, родившийся еще в юности от книги И.М. Сеченова «Рефлексы головного мозга».

Что касается работ, предваряющих формирование учения о высшей нервной деятельности, Павлов провел тысячи операций, предложил целый арсенал тончайших методов, совершил множество открытий. Вот только несколько классических примеров. Ученый открыл усиливающий нерв сердца (нерв Павлова); создал метод изучения организма животного в его целостном, естественном поведении; ввел хронический эксперимент, позволяющий изучать деятельность практически здорового организма; предложил метод хронических фистул – искусственно созданных свищей; разработал филигранные операции (слюнные фистулы, маленький желудочек и др.); впервые провел стерильные операции на животных; буквально сотворил физиологию желудка, сразу же взятую на вооружение практической медициной… Многолетние исследования обобщил фундаментальный труд «Лекции о работе главных пищеварительных желез» (1897), тут же переведенный на основные европейские языки.

Именно эти тридцатилетние исследования нервного механизма простейших функций организма привели Павлова к изучению физиологии мозга и созданию теории, ставшей логическим завершением громадного массива экспериментальных данных.

Впервые высказанная И.М. Сеченовым идея о рефлекторном характере деятельности высших отделов мозга нашла свое подтверждение в экспериментах Павлова, распространившего рефлекторный принцип на психическую деятельность человека.

В основе учения о высшей нервной деятельности лежит введенное Павловым понятие – условный рефлекс. Прирожденные рефлексы (скажем, вегетативные или инстинкты), возникающие в процессе эволюции и осуществляющие адаптацию организма к окружающей среде, физиолог отнес к безусловным.

Условные рефлексы, вырабатываемые и закрепляемые организмом индивида при определенных условиях окружающей среды, ученый выявил, изучая поведение животных. Эти рефлексы физиолог считал самой совершенной формой приспособления.

Первым изученным стал слюнный рефлекс. Этот объективный механизм, обусловленный нервной деятельностью, Павлов установил своими классическими исследованиями с выделением слюны или желудочного сока собакой от вида пищи, а равно и от любого внешнего раздражения (стука, вспышки света, бульканья воды, звонка, звука шагов и т. п.), совпадающего со временем кормления.

Далее ученый нашел, что условный рефлекс образуется как ответная реакция организма на внешние раздражения и вообще «на жизнь», а еще является свойством коры головного мозга. В результате высшая нервная деятельность обеспечивает сложные индивидуальные формы поведения в изменяющихся условиях жизни.

Павлов создал крупнейшую в мире физиологическую школу (Б.Ф. Вериго, Н.Е. Введенский, В.В. Пашутин, Г.В. Хлопин, М.Н. Шатерников и др.), с представителями которой изучал деятельность коры больших полушарий в норме и патологии, процессы возбуждения и торможения, механизм сна; представил физиологическую характеристику типов нервной деятельности животного; создал классификацию нервных систем человека (сангвиники, флегматики, холерики, меланхолики); исследуя патологию нервной деятельности, предложил лечение нервных и душевных заболеваний методом т. н. «охранительного торможения» и т. д.

В процессе изучения было выяснено также, что условный рефлекс, в отличие от безусловного, может возникать и исчезать, а также имеет сигнальный характер.

«Таким образом, с фактом условного рефлекса отдается в руки физиолога огромная часть высшей нервной деятельности, а может быть, и вся», – резюмировал ученый свое открытие. Итоги своей многогранной деятельности Павлов изложил в классических труда: «Двадцатилетний опыт объективного изучения высшей нервной деятельности (поведения) животных (условные рефлексы)» и «Лекции о работе больших полушарий головного мозга».

В наш «звездный» век мы привыкли к мишуре обманок. Однако на небосводе мировой науки немало и истинных звезд, об одной из которых – Иване Петровиче Павлове – ученый и писатель Г. Уэллс сказал: «Это звезда, которая освещает мир, проливая свет на еще не изведанные пути». Павлов при жизни был самым знаменитым русским ученым и сегодня остался таким же.

Нобелевской премией – «деньгами, заработанными “непрестанным научным трудом” (сумма по тем временам была огромная – 75 тыс. рублей), Павлов распорядился довольно оригинально: он разделил деньги между всеми членами семьи. На все предложения пустить их в биржевой оборот, он отвечал категорическим отказом: “Наука не имела, не имеет и не будет иметь ничего общего с биржей…”»

Офтальмология Филатова

Офтальмолог, хирург, педагог, художник, поэт; академик АМН СССР и АН Украинской ССР; основатель и глава научной школы офтальмологов; профессор, заведующий кафедрой и глазной клиникой медицинского факультета Московского университета, заведующий кафедрой глазных болезней Одесского медицинского института; основатель и директор Института экспериментальной офтальмологии; создатель первой в СССР Станции глазной скорой помощи и глаукомотозного диспансера; главный консультант Ташкентского эвакогоспиталя № 1262; председатель Одесского офтальмологического общества; основатель и главный редактор «Офтальмологического журнала»; депутат Верховного Совета Украины четырех созывов; лауреат Сталинской премии I степени, кавалер четырех орденов Ленина, ордена Великой Отечественной войны 1-й степени, ордена Трудового Красного Знамени, Золотой медали им. И.И. Мечникова АН СССР, Церковной медали в память 50-летия Епископской хиромантии и других медалей; заслуженный деятель науки; Герой Социалистического Труда; почетный гражданин Одессы, Владимир Петрович Филатов (1875–1956) опубликовал 461 научную работу и монографии, провел несколько тысяч глазных операций, совершил несколько открытий мирового уровня, главными из которых стали пересадка роговой оболочки при бельмах и тканевая терапия.

Биографы любят приводить случай из юности будущего офтальмолога. Как-то встретив слепого человека с палочкой, Владимир воскликнул: «Каждый человек должен видеть солнце!» Эти слова стали девизом жизни ученого, а созданный им в 1936 г. Институт глазных болезней египетский профессор Х. Сабхи так и называл: «Институт света» (Е.И. Стародубцева).

Уже в почтенном возрасте всемирно известный академик скромно признавался архиепископу Симферопольскому и Крымскому Луке (в миру В.Ф. Войно-Ясенецкому, хирургу, профессору): «Самооценка… моя никогда не позволяла мне ставить себя на одну доску с крупными учеными. Во-первых, я скорее изобретатель, чем ученый, а кроме того, я не имею ни достаточной эрудиции, ни достаточной методичности мысли для того, чтобы доводить мои идеи, возникающие чаще всего в виде догадки, до надлежащей степени разработки. Это не значит, конечно, что самые мои достижения я не ставлю на должную высоту (круглый стебель, пересадка роговицы, тканевая терапия говорят сами за себя); но себя самого, как автора их, я не ощущаю, как крупную фигуру».

Это говорил человек, чьими методиками пользовались все офтальмологи мира, к которому за тридевять земель приезжали люди за светом в глазах, кому приходили письма с самых разных мест даже по адресу «Черное море, Филатову»! Песенка и по сей день жива: «И если вам в драке вынут глаз, так глаз обратно вставит вам Филатов».

В 1897 г. В.П. Филатова после окончания Московского университета оставили ординатором глазной клиники университета, и с того времени Владимир Петрович 60 лет жизни посвятил офтальмологии и разработке своего метода пересадки роговицы (кератопластики) людям, потерявшим зрение от бельм, при котором пересадочным материалом служит донорская роговица.

Прочие научные достижения ученого касались разработки оригинальных методов лечения других заболеваний – трахомы, травматизма в офтальмологии и т. п.

Особенно велик вклад Филатова и его школы в исследование проблем глаукомы (раннее распознавание болезни, проведение массовых профилактических осмотров, патогенез первичной глаукомы, особенности клинического течения и лечения врожденной глаукомы). Филатов основал первый в мире противоглаукомный диспансер; «попутно» сконструировал целый арсенал оригинальных офтальмологических инструментов.

В.П. Филатов

В 1913 г. ученый предложил новый метод измерения внутриглазного давления – эластотонометрию. В 1914 г. изобрел чрезвычайно действенный метод пересадки кожи с помощью т. н. мигрирующего круглого кожного «филатовского стебля», который в годы Великой Отечественной войны и позднее избавил сотни тысяч людей от страданий и уродства. Сегодня этим методом восстанавливают поврежденные ткани и устраняют обезображивающие дефекты хирурги во всем мире.

В 1933 г. Владимир Петрович создал учение о биогенных стимуляторах и разработал методы тканевой терапии, которая сегодня широко применяется в медицине и ветеринарии (лечение болезней глаз, красной волчанки, бронхиальной астмы, невритов и др.); предложил метод использования консервированных тканей…

Филатовская идея пересадки роговицы поначалу не нашла поддержки у его маститых коллег. 15 лет офтальмолог шел к первой операции, которую выполнил впервые в мире в 1912 г. Непрерывно совершенствуя метод и технику операций, Филатов в 1924 г. разработал новый метод (и инструментарий для него, применяемый и поныне) полной пересадки роговицы.

В 1927–1938 гг. офтальмолог стал оперировать еще по одному разработанному им методу – частичной сквозной пересадки роговицы, сущность которого заключалась в том, что «в роговице, пораженной бельмом, делается круглое отверстие и в него вставляется кусок прозрачной роговицы. Сквозь это “окошечко” больной и видит».

Поскольку доноров прозрачной роговицы практически не встречалось, ученый в 1931 г. «открыл новые большие источники» – пересадил трупную роговицу. «Не скрою, что приступил к этой операции не без волнения, тем более, что слышались голоса, предупреждавшие о “трупном заражении”, о “трупном яде” и так далее, – вспоминал Филатов. – Но все обошлось благополучно, и трансплантат прижился стойко, с сохранением прозрачности. Это был поворотный пункт в истории развития пересадки роговицы» (В.С. Смирнов).

За многими прооперированными больными сотрудники института следили годами, а то и десятилетиями. Неустанно «пробивая» свой метод, Филатов «лично, за свой счет, возил прооперированных больных в Москву для того, чтобы продемонстрировать успехи института».

«Владимир Петрович учил нас, что центром внимания для медика всегда должен быть больной. При выборе пути лечения Филатов настаивал переносить положение больного на себя. “Представьте себя или своих близких на его месте, – говорил он. – Что бы вы выбрали для них, то же возьмите на вооружение и для больного”» (академик АМН СССР А.Н. Пучковская).

В 1936 г. Филатов организовал и возглавил Научно-исследовательский экспериментальный институт офтальмологии, ставший одним из лучших мировых научных центров. После войны при институте было создано детское офтальмологическое отделение, основными направлениями которого стали вопросы сквозной кератопластики, хирургии катаракты, диагностики и лечения врожденной глаукомы, новообразований глаза и орбиты.

За разработку методов пересадки роговицы и тканевой терапии Филатов в 1941 г. был удостоен Сталинской премии I степени. Ученый обратился к И.В. Сталину с просьбой половину денег направить в детские дома, а другую – в Свято-Димитриевский кладбищенский храм (Одесса), что и было сделано.

Рассказывают, когда на юбилей Филатова студенты подарили профессору его портрет на фоне глаза, тот воскликнул: «Какое счастье, что я не гинеколог!»

Какое счастье, что Филатов был офтальмологом! А еще поэтом.

 
Пошли мне, Боже, час кончины
Не в окровавленной войне,
Не в глубине морской пучины,
Не в подземелье, не в огне.
 
 
Пусть в день последнего прощанья
Недуг не окует мой ум,
И пусть несносные страданья
Не омрачат мне ясность дум.
 
 
Друзей даруй мне окруженье
При приближении конца,
Дай сыну дать успеть благословенье
Рукою любящей отца.
 
 
И разреши Ты мне как счастье
Прощенье получить грехов,
Позволь, чтобы через Причастье
Мой дух вошел в чертог Христов.
 

«Доминанта» Ухтомского

Физиолог, психолог, богослов, энциклопедист, лектор, публицист, художник, иконописец, поэт, церковный и общественный деятель; профессор, заведующий кафедрой физиологии человека и животных Санкт-Петербургского университета, заведующий биологическим отделением Ленинградского университета; профессор физиологии в Институте Лесгафта и в Психоневрологическом институте; академик АН СССР; староста Никольской старообрядческой церкви в Петербурге, епископ Охтенский Алипий (посвящен тайно в 1931 г.), «монах в миру»; основатель и директор Научно-исследовательского физиологического института (ФНИИ); директор электрофизиологической лаборатории АН СССР; организатор рабочего факультета в Ленинградском университете и там же – первой в СССР лаборатории физиологии труда; президент Ленинградского общества естествоиспытателей; депутат Петроградского совета; лауреат премии им. В.И. Ленина (1932), князь Алексей Алексеевич Ухтомский (1875–1942) исследовал процессы возбуждения, торможения и механизм лабильности (подвижности, неустойчивости психики). Ухтомский создал учение о доминанте – универсальном принципе головного мозга, позволившем объяснить фундаментальные аспекты поведения и психических процессов человека.

Начать разговор о научных достижениях А.А. Ухтомского лучше всего с его слов: «Относительно религии надо сказать, что ею улавливается одна из сторон действительности, недоступных до сих пор научному настроению». Ухтомскому-физиологу помог Ухтомский-богослов понять непостижимую другими учеными связь психоанализа с физиологической теорией поведения человека. А еще подсказал Ухтомский-поэт: «В духовной жизни много поразительно непонятного, переходы душевных состояний, неуловимые для рефлексирующего разума, но лишь понятные для поэтического духа… Понятно, насколько завлекательно в научных целях принять все это бесконечное разнообразие феноменов – за прямую функцию материальной жизни».

Результаты первых экспериментов ученого по вопросу о доминанте можно найти в его докторской диссертации «О зависимости кортикальных двигательных эффектов от побочных центральных влияний» (1911).

Полностью теорию Ухтомский изложил в фундаментальном труде «Доминанта как рабочий принцип нервных центров» (1923). Позднее дополнил его учением об усвоении ритма – «Усвоение ритма в свете учения о парабиозе» (1926). В 1928 г. увидела свет книга «Психоанализ и физиологическая теория поведения», в которой ученый увязал психоанализ с физиологией нервной системы. Свои теории Ухтомский распространил на природу утомления – «Возбуждение, утомление, торможение. Современное состояние проблемы утомления» (1934).

В конце 1930-х гг. ученый стал исследовать проблему нарушения у биологических систем биологического равновесия. Главный вывод физиолога заключался в том, что при восстановлении равновесия системы могут приходить в зависимости от скорости этого восстановления либо к старому равновесию, либо репродуцировать новое.

В основу принципа доминанты легли многочисленные эксперименты, которые Ухтомский, как и И.П. Павлов, проводил на собаках, о влиянии внешних раздражений на рецепторы организма в соответствующих частях центральной нервной системы. Рассматривая стойкий очаг возбуждения (доминанту), определяющий поведение организма в данный момент, ученый изучал одновременное побочное влияние этого очага на рецепторное торможение во всех прочих частях нервной системы, выяснял, как происходит блокирование выполнения всех других рефлекторных реакций.

К идее доминанты физиолог пришел в 1904 г. В опытах Ухтомский случайно заметил, как собака перестает реагировать на раздражающее действие электрического тока на двигательные точки коры головного мозга перед тем, как у нее опорожнится кишечник. Более того, любой внешний раздражитель в этот момент только «подстегивал» животное к акту дефекации, после которого реакция на раздражение вновь приходила в норму. Это наблюдение и стало первым шагом к грандиозному открытию в физиологии.

А.А. Ухтомский

Термин «доминанта» Ухтомский позаимствовал у немецкого философа Р. Авенариуса. Говоря по-простому, доминанта побуждает человека к труду, подвигу, творчеству, проявлению необычайной выдержки и воли. Она может быть мгновенной вспышкой, а может вести человека всю жизнь к некоей цели.

Учение о доминанте позволяет практикующим врачам и клиницистам трактовать поведенческие патологии, функциональные расстройства деятельности мозга, объяснять многие психосоматические и вегетативные заболевания. Принципом доминанты воспользовались специалисты, изучающие психологические проблемы поведения человека, социальные проблемы общения, воспитания, обучения.

По мнению биологов, Ухтомский рассматривал созданный им принцип доминанты как принцип междисциплинарного значения, признавая его мощным системообразующим фактором в комплексном научном описании наиболее сложной живой системы – человека. «По сути, А.А. Ухтомским была разработана стройная концепция человека, раскрывающая объективные законы его поведения и психики, формирования нравственной и творческой личности, межличностного общения. Знаменуя собой новый синтетический подход к природе человека, концепция А.А. Ухтомского было построена на стыке различных научных понятий: биологии, физиологии, психологии, философии, социологии и этики» (доктор биологических наук Л.В. Соколова).

Из воспоминаний доктора биологических наук. С.В. Могаевой, участницы блокады Ленинграда.

«Алексей Алексеевич остался в блокадном городе, как ни уговаривали его власти эвакуироваться на Большую землю. Его хотели сохранить как достояние нации. Ведь это был ученый с мировым именем и к тому же пожилой человек. Но он решительно отказался уехать из города. Должно быть, считал ниже своего духовного и княжеского достоинства покинуть город святого Петра в лютой беде… В то время мы не знали, что Алексей Алексеевич был епископом Алипием. Должно быть, и как высокое духовное лицо он не мог покинуть людей, обреченных врагом на мученичество и уничтожение.

С начала войны академик Ухтомский стал заниматься организацией исследований травматического шока и изучением других проблем, связанных с войной… На вопрос, почему он не уезжает, академик ответил: “Я должен закончить работу. Жить мне уже недолго, умру здесь”. Алексей Алексеевич много работал и держался на ногах, сколько мог».

Ученый подготовил доклад «Система рефлексов в восходящем ряду», с которым собирался выступить на сессии, посвященной годовщине со дня рождения И.П. Павлова, но не успел. 31 августа 1942 г. Ухтомский «погиб от голода… По рассказам, соседи нашли его тело лежащим на давно нетопленной плите, одетым в лиловый подрясник, с Евангелием в руках».