С одной стороны, на базе условных рефлексов были подробно изучены конкретные механизмы деятельности коры мозга. Открытие Павлова дало, следовательно, и метод для всестороннего изучения закономерностей корковых функций.
Было выяснено, что деятельность коры мозга по образованию новых связей состоит из двух сторон — анализа и синтеза. Для того чтобы связать звонок с работой слюнных желез, надо воспринять этот звонок отдельно от других звуков, выделить его из массы других раздражителей. Следовательно, прежде всего кора производит анализ, она выделяет из множества окружающих раздражителей те, которые являются сигнальными, т. е. совпадают с определенной деятельностью организма. Далее кора замыкает новую связь, производит синтез. Значит, анализ и синтез в ее работе теснейшим образом связаны между собой.
Обычный условный рефлекс — это лишь простейшая форма синтеза. В лабораториях Павлова вырабатывали у собак временную связь на раздражитель в виде мелодии из трех звуков, исполнявшихся на рояле. Если эти звуки брались в одном порядке, текла слюна; при другом порядке слюны не было. Значит, новые связи могут вырабатываться на комплекс и сочетание раздражителей. Типичным примером подобного синтеза является запоминание нами знакомого лица. Если нет никаких особых примет, мы запоминаем не нос и не рот, а именно сочетание всех черт лица. В отдельности по губам или по глазу мы можем не узнать даже самого близкого человека.
Как показал Павлов, деятельность коры мозга основана на двух важнейших нервных процессах — возбуждении и торможении. Индикатором наличия этих процессов в соответствующих нервных центрах было для Павлова состояние рабочего органа, функции, управляемой центром. Возбуждение — это процесс, при котором управляемый данным центром орган активно функционирует. При этом, по Павлову, работа нервных клеток направлена как бы вовне. Приходящие к клеткам сигналы возбуждают их, и клетки посылают ответные импульсы к другим клеткам: мышечным, железистым, нервным. Иными словами, возбуждение — это осуществление рефлекса. Торможение — это противоположный процесс, являющийся весьма своеобразным и выражающийся в том, что, несмотря на рефлекторную стимуляцию центра, управляемый им орган не дает ответной реакции. Процесс этот впервые открыл в опытах на лягушке И. М. Сеченов. Именно это открытие центрального торможения принесло ему мировую славу. Павлов подробно изучил торможение в коре мозга. Когда нервная клетка заторможена, она словно выключается из работы, перестает в ответ на приходящие к ней сигналы посылать импульсы к другим клеткам, осуществлять рефлекторные акты. Однако заторможенная клетка не бездействует. Она также активно работает, но в другом направлении — над восстановлением своих сил. Выработка импульсов истощает нервную клетку.
Процесс торможения восстанавливает ее силы. Значит, это тоже активный процесс, но направленный клеткой как бы внутрь самой себя. В каждой нервной клетке бывают оба основных процесса, представляющие собой лишь разные фазы ее деятельности.
Были открыты важные законы взаимодействия основных нервных процессов. Выяснилось, что при одних условиях процесс возбуждения или торможения, возникнув в определенном участке коры, стремится разлиться на соседние участки, подобно тому как расходятся по воде круги от брошенного в нее камня. Мы знаем, что при сильном волнении человек не может усидеть на месте — возбуждение с тех центров, где оно возникло, растекается на области коры, управляющие мышцами тела. При других условиях, наоборот, возбуждение или торможение не распространяется, а вызывает вокруг себя как бы пояс противоположного процесса. Мы знаем, что, читая интересную книгу или решая трудную задачу, нельзя в то же время успешно заниматься другим серьезным делом. Более того, увлекшись, мы часто даже не слышим обращенных к нам слов. Значит, возбуждение определенных центров приводит к торможению других, соседних центров. В тех случаях, когда нервный процесс распространяется вокруг, говорят о его иррадиации. Там, где он вызывает в соседних центрах противоположный процесс, говорят об индукции.
Итак, метод условных рефлексов позволил изучить конкретные законы работы коры больших полушарий. В этом — первый аспект его значения.