Десять самых красивых экспериментов в истории науки

справедливым, ибо извечная печаль жизни состоит в том, что люди не способны понимать друг друга и проникать во внутреннее состояние ближнего.

Водораздел между умственным и физическим начинал постепенно исчезать. Павлов отметил, что, когда ученый приступает к изучению того, как повышается и понижается давление или что выделяет поджелудочная железа, он рассуждает исключительно материалистически. Но когда физиолог озадачивается деятельностью высшей нервной системы, то существо его исследований резко меняется. Он начинает делать предположения относительно внутренних состояний животного, основываясь на своих собственных субъективных ощущениях. До этого момента он пользовался общенаучными концепциями. Теперь перед ним новый фронт работ, и ему приходится осваивать новые понятия, которые целиком принадлежат психологии. Другими словами, он осуществляет переход из мира измеряемого в мир неизмеримый.

Итак, пришла пора сконцентрировать свои усилия на важнейшей научной проблеме. Независимо от того, включались ли слюнные железы рецепторами на языке или в глазу, носу, ухе, результат был одинаков: сигналы из внешней среды вызывали физиологическую реакцию.

Идея, согласно которой организм, включая мозг, является биологической машиной, была высказана Декартом еще в XVII веке, однако он допускал и то, что человеку могут быть присущи некоторые особенности: хотя наши тела являются механическими и должны подчиняться законам физики, мозг представляет собой обиталище более высокой субстанции под названием «разум». Ко времени Павлова ученые уже знали о теориях Дарвина, которые весьма затрудняли существование такого дуализма. Считалось, что мозг развивался так же, как и остальное тело, но, как могли материальные факторы естественного отбора воздействовать на призрачный разум, оставалось загадкой. Уильям Джеймс описал эту проблему в 1890 году в своем труде «Принципы психологии»: «Те же самые атомы, которые, хаотически двигаясь, создают туманности, образуют и наш мозг, сгущаясь и на время оказываясь в определенных положениях; вот почему «эволюция» мозга, если она когда-нибудь будет понята, сведется к пониманию того, как и почему атомы мозга оказались схвачены и сжаты именно таким образом».

Некоторые философы пошли дальше и предположили, что каждый атом материи повторяется атомом сознания — «первичной разумной пылью», которая распространялась одновременно с развертыванием космоса и возникновением видов. Джеймс так объяснял такие высказывания: «Так же как атомы материи образуют тела и мозг путем устремления друг к другу, так и ментальные атомы начинают агрегироваться аналогичным образом, образуя более масштабные сознания».

_{Формирование рефлекса избегания пламени у ребенка}

_{Схема из труда Уильяма Джеймса «Принципы философии». 1890 год}

Считалось, что наряду с химическими процессами в мозгу происходят процессы ментальные, при этом ни один из них не может контролировать другой. Томас Генри Гекели выразил эту мысль следующим образом: «Душа относится к телу так же, как колокол курантов к часовому механизму, а сознание отвечает на звук, который издает колокол». Когда мы хотим пошевелить пальцем, то это является указанием на событие, а не его побудительной причиной. «Чувство, которое мы называем волевым актом, — предлагал Гекели, — не добровольное действие, а символ состояния мозга, являющегося непосредственной причиной такого акта». (Век спустя американский физиолог Бенджамин Либет будет утверждать, что ему удалось это доказать экспериментально.)

Другими словами, мы являемся умными автоматами. Джеймс с осуждением писал, к чему может привести такая теория:

Если бы мы хорошо знали центральную нервную систему Шекспира и так же хорошо — окружавшую его действительность, то смогли бы показать, почему в определенное время своей жизни его рука оставляла следы на некоторых листах бумаги, — эти маленькие черные закорючки мы для краткости называем рукописью «Гамлета». Для этого мы должны понимать смысл каждого зачеркнутого и исправленного слова, причем без какой-либо отсылки к мыслям, которые возникали в сознании Шекспира. Слова и предложения в таком случае должны восприниматься не как знаки чего-то, а как некоторые внешние факты, ясные и простые. Аналогичным образом мы можем написать исчерпывающую биографию теплого белкового тела под названием Мартин Лютер, не обращая никакого внимания на то, что это тело могло ощущать.

Павлов недолго задерживался на таких метафизических вещах. Что бы там ни происходило в мозгу собаки, объективное суждение об этом можно сделать только по внешним проявлениям. По его мнению, натуралиста должна занимать лишь одна проблема: как соотносятся та или иная внешняя реакция животного и явления внешней среды.

Он быстро понял, что между обозначающим и обозначаемым нет внутренней связи. Совершенно очевидно, что пасть собаки смачивается при запахе мяса, хотя даже такая реакция может являться результатом научения. (Щенок, еще сосущий мать, порой отворачивает нос от гамбургера.) Однако, предъявляя мясо одновременно с другими стимулами, экспериментатор может обучить животного выделять слюну при вспышке света, вращении предмета, прикосновении холодного или горячего зонда к коже, тиканье метронома, звуке звонка, свистка, камертона или рога. (Павлов почти никогда не использовал колокольчик.) Нет никаких оснований полагать, что эволюция предусмотрела такие случайные связи, но при определенных обстоятельствах они становятся важными для выживания собаки.

_{Собака выделяет слюну, чувствуя уколы двух механических стимуляторов}

_{Рисунок из труда И. Павлова *Условные рефлексы». 1916 год}

То же справедливо и в отношении защитного слюноотделения. После того как собака попробовала разведенную кислоту, окрашенную тушью, у нее началось слюноотделение при виде любой жидкости черного цвета. Однако, если она пробовала несколько раз безобидный раствор, такая реакция пропадала и появлялась вновь только после того, как собака снова глотнула кислоты.

Нервные соединения оказались столь пластичны, что их можно было коммутировать, как линии связи на АТС. При достаточном обучении положительный стимул, например кусок мяса, можно связать с отрицательным стимулом. Так, собака при ударе током не отскочит, а начнет выделять слюну.

Методы эксперимента становились все более изощренными, что дало возможность исследовать чувство времени у собак. После того как собака научилась выделять слюну на вспышку света, положительный стимул задержали на три минуты. Через какое-то время собака привыкала к задержке — ее пасть наполнялась слюной через три минуты после сигнала.

В других экспериментах само время становилось стимулом. Собака получала пищу через каждые тридцать минут. При отмене кормления собака все равно усиленно выделяла слюну каждые тридцать минут. «Я убежден, — говорил Павлов не без помпы, — что именно на пути такого экспериментирования лежит решение проблемы времени, которая занимала умы многих поколений философов».

Нервное устройство собак было настолько сложным, что их можно было научить различать вращение предмета по часовой и против часовой стрелки, круг и эллипс, чувствовать, когда метроном отбивает два раза в минуту, 96 или 104 раза. Они могли отличить две соседние ноты на музыкальной шкале, ощущать интервал между нотами до и фа любой из пяти октав органа, а также видеть оттенки серого.

Для таких экспериментов важен контекст. Если собака изучает новый рефлекс сидя на полу, то,