Высшая нервная деятельность состоит из двух противоположных, взаимосвязанных, переплетающихся процессов: процесса возбуждения и процесса торможения. По представлению И. П. Павлова, эти процессы являются как бы двумя половинами одной и той же деятельности, не мыслимыми друг без друга.
Открытие процессов торможения в деятельности нервной системы принадлежит основоположнику отечественной физиологии И. М. Сеченову. До него считалось, что нервная система и ее главный отдел — головной мозг оказывают на органы животного организма лишь возбуждающее к деятельности влияние. Своими классическими исследованиями И. М. Сеченов показал, что центральная нервная система и, в частности, головной мозг могут оказывать не только возбуждающее к функции воздействие, но и не менее важное влияние — тормозящее, задерживающее.
Это открытие, сделанное в 1862 г. И. М. Сеченовым на опытах с лягушкой, И. П. Павлов в речи, посвященной памяти И. М. Сеченова, назвал «первой победой русской мысли в области физиологии».
Большая роль торможения в деятельности нервной системы была понятна уже и И. М. Сеченову, однако только И. П. Павлову и его сотрудникам удалось в полной мере выяснить «постоянное и непременное» участие тормозного процесса во всех проявлениях высшей нервной деятельности. И. П. Павлов показал, что процесс торможения не только постоянно уточняет и корригирует сигнальную деятельность коры головного мозга, но что особенно важно, — охраняет клетки больших полушарий головного мозга от истощения, разрушения и гибели, делая нервную клетку на период своего тормозящего действия как бы неуязвимой для возбуждения. Для того чтобы подчеркнуть значение тормозного процесса, И. П. Павлов пишет: «Вы понимаете, конечно, что это имеет грандиознейшую важность в жизни животных и нас, ибо наша жизнь к тому и сводится, что мы в определенной обстановке и в определенный момент должны проявить известную деятельность, а в другой — задержать ее.
На этом основывается высшая жизненная ориентировка. Таким образом, из постоянного и правильного балансирования этих двух процессов складывается нормальная жизнь человека и животного».
В своих лекциях И. П. Павлов указывал, что корковая нервная клетка под влиянием раздражений внешнего мира непременно рано или поздно, а при частых повторениях их и очень быстро, приходит в тормозное состояние. Процесс торможения, не являясь самоутомлением, играет роль охранителя нервной клетки, предупреждает разрушение последней. За время пребывания в состоянии торможения нервная клетка, оставаясь свободной от работы, успевает освободиться от вредных химических продуктов и полностью восстанавливает свой нормальный биохимический состав.
Таким образом, по учению И. П. Павлова, процесс торможения есть процесс, не только охраняющий нервные клетки коры мозга от чрезмерного истощения, но и процесс активный, способствующий быстрому восстановлению работоспособности нервных клеток к их дальнейшей деятельности.
Почему так важно уяснить себе сущность и значение процесса торможения? Это важно потому, что процесс торможения является одним из важнейших компонентов, именуемых состоянием обычного, нормального сна.
По И. П. Павлову, сон и торможение— это фактически один и тот же процесс. «Торможение есть парциальный (частичный. — П. Б.) сон, как бы раздробленный, узко локализованный, заключенный в определенные границы под влиянием противодействующего процесса раздражения, а сон есть торможение, распространяющееся на большие районы полушарий, на все полушария и даже ниже — на средний мозг». Следует отметить, что сон, так же как и торможение, может быть вызван по типу условного рефлекса; это хорошо подтверждается примерами на собаках, когда животные, приведенные в помещение, где с ними неоднократно проводились эксперименты с вызыванием сонного состояния, как правило, засыпали, переступив порог лабораторной комнаты. Один вид помещения, окраска стен, станка, в котором животное обычно находилось, запах комнаты действовали как условнорефлекторный раздражитель.