Кролик на побігеньках

На дні куба-клейки сидів кролик і жував лист капусти. Від його голови до стінок куба йшло кілька синіх ниточок-проводів. Йшов один з численних експериментів в лабораторії фізіології функціональних систем Інституту нормальної фізіології імені П.К. Анохіна.

– Зрозуміти, які зараз «переживання» кролика, – наша мета, – сказав мені Борис Васильович Журавльов. – Але перше завдання – записати, точно зафіксувати нюанси таких «переживань». Без подібного запису не можна вести ніякі наступні досліди. Треба ж мати хоч щось достовірне на руках. Власне, досліди, задумані нами, і стали можливі, лише коли виникла нинішня надзвичайно тонка методика досліджень. Вона дозволяє фіксувати за допомогою нових приладів сліди виникнення і згасання образу в мозку тварини. Річ недосяжна ще в зовсім недавньому часі. Дивіться ось на цю криву; вказав Борис Васильович на великий сірувато світний екран, оточений численними приладами. – Ця химерна лінія – слід цілої бурі емоцій, це справжній «образ», хоча по відношенню до тварин це поняття поки не застосовувалося. Образ, який, немов м’ячик, перекочується по лабіринтах мозку.

Борис Васильович Журавльов, кандидат біологічних наук і старший науковий співробітник лабораторії функціональних систем, виявився моїм гідом тому, що він один з головних виконавців тієї серії експериментів, про яку піде мова. Експериментів, які роблять роботу, проведену нейрофізіологами, цікавою і для неспеціалістів. Про одну з відмінних її якостей вже сказав Журавльов – таку роботу не можна було здійснити раніше. Друга її примітна властивість – вона в якійсь мірі відображає накопичений до теперішнього часу наукою багаж уявлень про вищу нервову діяльність тварин і людини і про тенденції їх подальшого розвитку. Безпосередньою ж опорою для задуманих дослідів, як і в цілому для діяльності лабораторії, послужила гіпотеза вченого, чиїм ім’ям названий нині Інститут нормальної фізіології, академіка П. К. Анохіна.

Свого часу П. К. Анохін сформулювавши думку, яка направила всю дослідницьку роботу тих, хто був зайнятий в Інституті вищої нервової діяльності, по певному руслу. Суть її зводилася до того, що настільки важлива функція діяльності мозку, як випереджаюче відображення дійсності,— властивість психіки не тільки людини. В якійсь мірі вона притаманна й іншим живим істотам. На думку фахівців, у тварин вона зумовлена змістом і структурою їх поведінки, і найбільш важливі і поширені поведінкові ситуації могли сприяти її розвитку. Чи вірно подібне припущення? Щоб підтвердити або спростувати його, і призначалися, зокрема, експерименти, яким я виявився свідком.

Але перш ніж перейти до їх суті, варто трохи докладніше розповісти, як же, власне, фіксується те, що відбувається в мозку у кролика.

Нині досить добре відома «географія» структур головного мозку: центри голоду, ситості і деякі інші визначені досить точно. Найголовніше ж – нейрофізіологи навчилися витягувати більш сувору інформацію про процеси, що відбуваються в мозкових структурах. Були створені унікальні прилади, що дозволяють записувати таку інформацію у вигляді кривих і на телеекрані. Ці криві – своєрідні відбитки активності мозкової кори, пов’язані з «переживаннями» випробуваного в даний момент.

Природно, кролик, як і будь-яка жива істота, не поглинений лише одним-єдиним нейрофізіологічним процесом. «Переживання» його у сто крат складніше, заплутаніше, вони нашаровуються, перехрещуються, створюють фон, якийсь шум, в якому іноді тоне характерний слід, вишукуваний фахівцями. Відокремити його, від’єднати головне переживання моменту від другорядних — найважча мета експерименту, що досягається тонкою технікою.

Раніше дослідники отримували в результаті досвіду лише малюнок-візерунок, настільки загальний, що безглуздо було намагатися порівнювати окремі ділянки, що дешифруються. Зараз ситуація помітно змінилася, і фахівці розрізняють характерні тонкощі — сліди відчуттів — в картині діяльності різних ділянок мозку.

Отже, в ході численних експериментів дослідники моделювали різні ситуації, що часто зустрічаються в житті кролика. Ситуації ці викликали у тварини певні, часто дуже стійкі переживання – в лабораторії називають їх «образами». «Образ задоволення» – один з багатьох, впевнено впізнаваних дослідниками, він і грає в подальших подіях головну роль.

Криві, що характеризують активність мозку, надзвичайно детально описують стан випробуваного. Вони послідовно відображають етапи формування того чи іншого емоційного стану, опиняючись його «портретом», до того ж розгорнутим у часі. За записами такого роду можна буде надалі судити про подібні переживання кролика. Словом, дослідники склали картотеку деяких нейрофізичних процесів. Але навіщо все це?

– Вся справа в тому, що записані нами сліди різних відчуттів,— відповідає на питання Борис Васильович, — і допомагають відшукати у тварин те, що у людей ми назвали б уявою.

Розробляючи гіпотезу про витоки уяви, П. К. Анохін дав своє пояснення того, який ж зв’язок між зачатками уяви і поведінкою живої істоти. У нервових структурах тварин і людини зафіксований генетично зумовлений набір потреб — інстинктів голоду, ситості, потреби в спілкуванні, турботи про потомство і т. д. Все це елементи, з яких формується поведінка тварини. Залежно від сформованих умов і накопиченого досвіду потреби в тій чи іншій мірі задовольняються. І для досягнення мети тварина майже завжди має кілька можливостей. Щоб знайти оптимальний варіант поведінки, вважав П. К. Анохін, звірові просто необхідно передбачити ситуацію, і, ймовірно, мозок в таких випадках конструює якийсь образ передбачення — уявне майбутнє. Інакше важко уявити, як же вибирається найкращий шлях до мети.

Матеріальний слід образів передбачення, що миготять в мозку піддослідного кролика, і взялися відшукати дослідники.

— Ми вирішили,— продовжив Журавльов, – спробувати виявити і записати уявне тваринами переживання. Звичайно, не можна говорити в прямому сенсі слова про образність, маючи на увазі переживання кролика. Але про певні стійкі комплекси нейросигналів, що відображають деякі уявні, а не реально виникаючі ситуації, мабуть, говорити правильно…

Тим часом почався експеримент наступної серії. Ось в дні куба, де знову сидить кролик, швидко відкрилося віконечко, листочок капусти з’явився в ньому на мить і так само швидко зник, а на екрані виникла така ж крива, як і в першому експерименті.

Але ж в першому випадку запис відображав, як кролик, з’ївши капусту, «залишився задоволений». Те, що це саме так, підтверджується наявною картотекою із зафіксованими подібними ситуаціями. Ось для чого вона була потрібна! А це означає, що дослідники в другому експерименті змусили кролика передбачити задоволення, показавши йому лист капусти. Адже він цього разу його не з’їв, а криві графіків задоволення відчув: побачивши капусту, кролик уявив, що вже ситий.

– Я чекаю звичного заперечення: це, мовляв, умовний рефлекс,— попередив моє запитання Журавльов. – Так от, це не може бути умовним рефлексом, бо його ніхто не виробляв у кролика. Він реагував на капусту так само, і коли потрапив в цей чорний куб вперше. І хоч насправді процес, що відбувається в мозку тварини, багато складніше, ніж я тільки що розповів, ми твердо переконані тепер, після багатьох дослідів начебто описаного, що припущення П. К. Анохіна абсолютно справедливі.

По всій видимості, у тварини поступово накопичується цілий банк образів передбачення, який можна використовувати в багатьох випадках. Образи з банку допомагають тварині заздалегідь уявляти собі найбільш часто повторювані ситуації. Причому найбільш ранні, основоположні образи передбачення, як припускають дослідники, закладені генетично.

Наприклад, новонароджене лосеня відразу ж інстинктивно починає шукати сосок матері. Імператив цього пошуку закладений генетично. Але це також і образ передбачення. Якщо сосок буде знайдений, то образ реалізується, а якщо ж замість соска лосихи лосеня виявить пляшку з соскою і молоком і прийме її за сосок, то генетичний образ спотвориться реальними обставинами, життя внесе в нього свої поправки, і відтепер дитинча надовго запам’ятає соску.

Тепер, – продовжував Борис Васильович, – можна вважати певною мірою підтвердженою загальну концепцію П. К. Анохіна: людська уява і абстрактне мислення, іншими словами, деякі якості вищої нервової діяльності, без яких, власне, і не було б людини, дійсно розвинулися з найпростіших ілюзій тварин, що попереджають майбутні ситуації.

Слухаючи Журавльова, я подумав ще одне: але ж нейрофізіологи зовсім інакше ставляться до тварин, ніж пару десятків років тому. Трохи інакше вони усвідомлюють і можливості вищої нервової діяльності того ж кролика. Адже ще порівняно недавно, говорячи про вищу нервову діяльність тварин, дослідник ні про яку образність і згадувати б не став. Ніхто серйозно не міркував про уяву кішки, собаки, кролика або, скажімо, білки. Але ось прийшов час, і прилади, яких раніше не було, вловили не просто рефлекс, не просто відчуття голоду і бажання поїсти, а цілий потік емоцій, складний їх комплекс, і оголилося те, що раніше було приховано,— здатність передбачення тваринами цілої ситуації навіть з незначними її подробицями. Більш того, відкрилася і здатність вибрати з декількох можливих, гіпотетичних ситуацій, які можуть ось-ось скластися в їх нехитрому житті, одну, найбільш підходящу для даного моменту.

– Поняття рефлексу має на увазі досить просту програму, організовану за принципом відповідей «так» – «ні», – говорить тим часом Журавльов. – Відчиняються дверцята, за якими раніше завжди була їжа, програма говорить «так», і кролик біжить до дверцят; відчинилися дверцята, за якими раніше їжі не було, програма говорить «ні», а тварина спокійна і капусти не шукає. Раніше фізіологи фіксували тільки зв’язок між подразником і примітивною програмою. Тепер же з’ясувалося, що ниточка умовно-рефлекторного зв’язку — лише провідник найпростішого імпульсу, що виходить з глибинної, поки надійно прихованої структури, мета існування якої — передбачити. І дослідники змогли розрізнити інформацію, що йде з цієї невідомої структури, – інформацію про образ передбачення. Багато напрямків пізнання світу і визначені, мабуть, цією структурою, бо образи передбачення перетворюються в нервовій системі в мотиви, керівні поведінкою.

Виходить, що без структури, інформацію про яку непрямим шляхом виявили в лабораторії фізіології функціональних систем, пристосування до життя стало б вкрай важким, просто неможливим. І дослідникам стало ясно, що рефлекс в даному контексті — лише зв’язковий, «хлопчик на побігеньках» у своїх господарів, глибинних структур, діяльність яких поки прихована від очей випробувачів. Хто ж вони, ці «господарі»? У цьому простому питанні, власне, формулюється мета досліджень багатьох фізіологів, позначаються перспективи пошуків, які дадуть багато нового для більш повного розуміння проблем вищої нервової діяльності.

Автор: С. Жемайтіс.