Тайны памяти (с иллюстрациями)

Появление нервной системы на первых порах не внесло ничего нового. Крохотное примитивное существо – пресноводная гидра отвечает на удар электрического тока сокращением своего туловища-стебелька и щупалец. Если удар тока систематически предварять вспышкой, то вскоре один свет будет заставлять гидру съеживаться в комочек. Но и это еще не настоящий условный рефлекс, а скорее суммационный. Удар электрического тока оставляет после себя на некоторое время повышенную возбудимость нервной системы. Действие следующего, суммируясь с предыдущим, еще больше увеличивает возбудимость. После нескольких электрических ударов, следующих друг за другом с короткими интервалами, возбудимость может настолько возрасти, что любой слабый раздражитель, например свет, окажется способным вызвать оборонительную реакцию. Поэтому сочетать свет и удары электрического тока не обязательно, хотя это и помогает проявлению суммационного рефлекса.

Подобные реакции, возникающие в течение жизни животных, являются высшим достижением психической деятельности для плоских червей – планарий, для дождевых червей, а в ряду хордовых – для ланцетников.

Способность к образованию настоящих условных рефлексов впервые возникает у высших кольчатых червей – полихет, а в ряду позвоночных – у рыб. Главная особенность условных рефлексов, резко отличающая их от примитивных временных связей низших животных, – феномен замыкания, то есть функциональное объединение нервных центров. В обычном условном рефлексе нейроны, к которым приходит информация о действии условного раздражителя, функционально объединяются с центром безусловного раздражителя. Например, при образовании пищевого условного рефлекса на звук звонка у животного замыкается связь между звуковым анализатором и пищевым центром.

Нетрудно заметить, что в выработанных реакциях животных отражены закономерности, существующие в окружающей среде. Падают с дерева капли, но за ними не следует ничего более неприятного – у стилонихий вырабатывается реакция привыкания, они перестают обращать внимание на микросотрясения. Простая закономерность: падение капли не предвещает опасности. Получает собака еду каждый раз, как прозвучит звонок, условный рефлекс отражает закономерную связь сигнала о появлении пищи с самой пищей. Еще одна особенность: в образованных реакциях могут получить отражение лишь закономерности, имеющие для животного непосредственное значение.

Условный рефлекс можно выработать не только на такие простые раздражители, как звонок или вспышка света, но и на более сложные, комплексные воздействия. Попробуем, например, использовать для образования рефлекса одновременное действие трех раздражителей – зрительного (мигание света), звукового (звонок) и кожного (легкое покалывание кожи). В ответ на сложный сигнал наши подопытные должны потянуть за кольцо, и за это получат: черепаха – листик салата, собака – кусочек мяса. Условный рефлекс одинаково легко выработается у обоих животных. Разница только в том, что черепаха будет реагировать на любой отдельно взятый компонент, а собака – только на комплекс. Это значит, что для собаки он стал особым светозвукокожным раздражителем, отличным от действия каждого из трех входящих в него компонентов.

Механизм явления понятен: одновременное действие компонентов комплекса привело к образованию временных связей между нервными центрами, к которым эти раздражители адресуются. У рыб, амфибий и рептилий временные связи между компонентами сложных раздражителей еще не образуются.

Ученые заинтересовались, а не могут ли возникнуть у высших животных временные связи, если просто сочетать вспышки света и звучание звонка, не сопровождая эту процедуру дачей пищи. Оказывается, образуются, хотя и не очень прочные.

Новый кирпичик – новая временная связь (ее называют ассоциацией) на первый взгляд кажется небольшой прибавкой. На самом же деле появление нового строительного материала стало переломным моментом, переходом от мышления низших существ к мыслительной деятельности высших животных и человека. В таких ассоциациях получают отображение любые закономерности внешнего мира, в том числе и не имеющие для животного непосредственного значения. Следовательно, эти кирпичики позволили заложить фундамент безграничного познания окружающего мира.

На основе подобных ассоциаций у человека развилась речь, или, как говорят физиологи, вторая сигнальная система, так как слова являются сигналами простых сигналов, любых явлений, которые воспринимаются нашими органами чувств.

Вторая сигнальная система – это и новый, наиболее совершенный строительный материал, и, что еще важнее, новый принцип кодирования и обработки получаемой информации. Вторая сигнальная система позволяет формировать понятия, использовать логический принцип, тем самым вскрывая более сложные, скрытые закономерности окружающей действительности, и создавать науку.