Пути в незнаемое. Сборник двадцатый - Юрий Алексеев

Однако и экспериментаторы, и анатомы все больше замечали, что в таком виде теория серьезно противоречит действительности. Скажем, нейрохирург перешивает собаке двигательные нервы, управляющие лапой: меняет адресами те, которые несли команды на сгибание, с теми, которые заставляли лапу разгибаться. Казалось бы, коль скоро связи нарушены и мышцы присоединены к «не тем» центрам управления, лапа не сможет действовать. Вначале так и бывает. Но проходит менее полугода, и ее функции восстанавливаются! Перестроились нервные центры в мозгу? Но ведь они «по определению» не имеют права этого делать. Тогда почему животное шагает, словно здоровое?

А вот еще вопрос сторонникам «жесткой» рефлекторной теории: перестройка рефлекса Бабинского. Этот рефлекс давным-давно использовали невропатологи, чтобы определять, не расстроены ли пирамидные проводящие пути, начинающиеся в коре головного мозга. По подошве ноги проводят палочкой — и большой палец сгибается, если пути в порядке, и разгибается, если повреждены. Опыт всегда проводили, когда больной лежал на спине. Никто не предполагал, что поза имеет какое-нибудь значение, пока в тысяча девятьсот двадцать шестом году немец Минковски не перевернул больного на живот: патологическая реакция превратилась в нормальную и наоборот! Почему? Неужели за те несколько десятков секунд, за которые человек перевернулся со спины на живот, мозговые центры перестроились? Впрочем, и перестраиваться-то им не положено по «жесткой» теории…

Изучая условные рефлексы, физиологи заводили подопытных животных в тщательно изолированные лаборатории с толстыми стенами и звуконепроницаемыми дверями. На «башню молчания» возлагались большие надежды, в ней рассчитывали сформировать условный рефлекс «в чистом виде». Увы, отсутствие внешних раздражителей — такой сверхмощный раздражитель, что животное лишалось возможности работать продуктивно. Ведь отгороженные от мира лабораторные комнаты были прообразом сурдокамер, в которых кандидаты в космонавты проверялись на устойчивость психики: по их отчетам, испытание тишиной — самое страшное…

Словом, в начале тридцатых годов грузинский физиолог, будущий академик Иван Соломонович Бериташвили писал, что те школы физиологов, которые видят в высшей нервной деятельности одни рефлексы и ничего более, «…не считаются совершенно с законами общей физиологии центральной нервной системы, а потому созданные ими закономерности… носят чисто гипотетический характер, пригодный только для систематизации фактов, но не для их научного объяснения». Его поддерживал другой будущий академик, тогда профессор Горьковского университета, Петр Кузьмич Анохин: «Новые (и старые) эксперименты ставят под вопрос принцип рефлекса со всеми свойственными ему чертами».

У физиологов крепло убеждение, что «рефлекс — не элемент действия, а его предельный случай». Способы же формирования движений в их истинном виде придется еще долго и трудно познавать.

8

Статья Бернштейна в «Архиве биологических наук» и стала первым крупным шагом на этом пути познания.

Циклограммы показали, что конечность в целом движется значительно точнее, чем составляющие ее звенья. «Я не знаю, как мозг может решать систему дифференциальных уравнений», — говорил Николай Александрович на семинаре в ЦИТе. Прошедшие годы не потеряны зря, стал ясен ответ: в центральной нервной системе существует «проект движения», и с ним непрерывно сравнивается реальное положение дел, выдаются корректирующие сигналы. Сами по себе они не новость, они известны еще с первых десятилетий XIX века, когда Чарлз Скотт Шеррингтон открыл проприорецепторы — чувствительные образования, которыми в изобилии снабжены все без исключения мышцы, связки и суставы. Он высказал тогда мысль, что с помощью проприорецепторов мозг следит за положением частей тела, ощущает воздействие силы тяжести, степень напряжения мышц… Подход Бернштейна внес принципиальную коррективу: сигналы нужны не сами по себе, а в связи с «проектом движения». Только так и можно будет организму непрерывно решать дифференциальное уравнение движения, корректировать результат по  о т к л о н е н и ю  от заранее запрограммированного действия.

В механике этот принцип, называемый принципом обратной связи, известен со времен Уатта, придумавшего центробежный регулятор оборотов для своей паровой машины. В физиологии — с конца шестидесятых годов прошлого века, когда русский физиолог Илья Фадеевич Цион вместе со своим учителем Карлом Людвигом открыли схему нервных путей, регулирующих кровяное давление. Однако никто не думал, что принцип обратной связи («отрицательной обратной связи», уточнит специалист по теории автоматического регулирования) следует приложить ко всем движениям, ко всем отправлениям организма. Это сделал Николай Александрович Бернштейн. На двенадцать лет раньше, чем «отец кибернетики» Норберт Винер.

Бернштейн вполне определенно заявил: рефлекторный механизм нельзя рассматривать как разомкнутую дугу, пусть эта схема и освящена авторитетом трехсот лет существования (впервые об этом ученый упомянул в одной из работ тысяча девятьсот двадцать девятого года как о догадке, — потребовалось пять лет, чтобы придать ей законченную математическую форму). Дифференциальные уравнения говорят: дуги нет, есть кольцо!

В кольце же все части, грубо говоря, равны. Значит, не одни только внешние обстоятельства способны привести организм в движение, но и внутренние сигналы мозга, выработанные «сами по себе». Живое существо не только приспосабливается благодаря рефлексам к внешнему миру, к его воздействиям (к такому приспособлению сводили некоторые ученые всю жизнедеятельность!). Оно способно к активности, способно в меру своей нервной организации подчинять своим устремлениям внешний мир. Понятно, такое подчинение будет у человека гигантским, а у лисицы не пойдет дальше выкапывания норы для своего семейства, — но непременно будет. Так идея Сеченова о роли мысли в рефлекторной деятельности человека снова возродилась, теперь уже на математическом уровне и новом экспериментальном материале.

У Николая Александровича складывается убеждение, что на место физиологии рефлекса, физиологии пассивного уравновешивания с окружающим миром должна прийти физиология активности, физиология деятельного и интеллектуального (еще раз подчеркнем — в меру общего интеллекта живого существа) освоения мира. Через несколько десятилетий эта мысль станет общепризнанной, и в «Философской энциклопедии» будет написано:

«Наиболее простые и наименее значимые для организма действия определяются пусковым стимулом-сигналом. По мере возрастания сложности действия оно все меньше по своему смыслу зависит от сигнала, за которым сохраняется лишь пусковая роль. В самых сложных произвольных действиях их программа и инициатива начала  ц е л и к о м  о п р е д е л я е т с я  и з н у т р и  о р г а н и з м а» (разрядка моя. — В. Д.).

Активность — вот принципиальное отличие концепции Бернштейна от иных аналогичных (по схеме нервных связей) взглядов на проблему. Потому что Николай Александрович был в новом подходе к физиологии движений не одинок. Например, Анохин, с мнением которого на тогдашнюю ситуацию в биологии мы уже знакомы, на несколько месяцев позже в том же тридцать пятом году предложил схему обратной связи, которую впоследствии назвал «функционной системой». Задача этой системы мыслилась им, однако, только как приспособительная: «Сложилась функциональная система, обеспечивающая ту или иную форму приспособления животного к внешнему миру». Даже три десятка лет спустя он предпочитал говорить об этой системе как о подчиненной «получению определенного приспособительного результата».

Но разве жизнь — только приспособление? Жизнь — это прежде всего  п р е о д о л е н и е, непрерывная деятельность! Пассивный акцент в гипотезе Анохина был вызван, по-видимому, тем, что он пришел к своей концепции, изучая легочную вентиляцию (попросту сказать — дыхание), а эта функция организма, вне всякого сомнения, чисто приспособительная. И как следствие, в первоначальных вариантах функциональной системы мы не отыщем даже намека на предваряющую программу действия — модель мира и другие вещи, характерные для гипотезы Бернштейна и высказанные им в «Архиве биологических наук». Все эти элементы в теории, развиваемой Анохиным и его коллегами, появятся значительно позже, в середине шестидесятых годов, когда кибернетика с ее терминологическим аппаратом стала наукой обыденной. Даже «опережающее отражение», введенное Анохиным вслед за Бернштейном как свойство функциональной системы, имело все ту же единственную задачу — приспособительную. Опережающее отражение, согласно Анохину, есть результат подстраивания организмов к смене дня и ночи, к временам года и другим циклически действующим внешним влияниям. Такое подстраивание существует, тут нет спора, — но одного его слишком мало, чтобы живое существо могло осваивать мир в своих целях.