Мы уже знаем, что основным законом работы нервной системы является рефлекс. Это было открыто более 300 лет назад знаменитым философом и ученым Рене Декартом. Если до него считали, что животное совершает различные движения потому, что у него есть «душа», совершенно не связанная с телом, то Декарт выступил с материалистическим положением о том, что любое действие организма вызывается тем или иным влиянием на органы чувств. Всякое такое воздействие по нервам передается в мозг («так же, как мы дергаем за веревку, чтобы зазвонил колокол на другом ее конце»), а оттуда по соответствующим нервам приводятся в движение те или иные мышцы. Каждый ответ организма строго зависит от того, какое место тела и как раздражается. Декарт сравнивал устройство нервной системы и ее работу с королевскими садами в Голландии. Их гроты и фонтаны были устроены так, что, наступая на определенные изразцы дорожек, вы вызывали совершенно неожиданное изменение струй фонтана, появление новых фигур в их скульптурных группах. Например, при приближении к купающейся Диане она пряталась и появлялся Нептун, угрожая своим трезубцем. Мысль о том, что движения животных зависят не от «свободной воли», а от строго определенных причин, была исключительно смелой по тем временам и представляет бессмертную заслугу Декарта.
В основе рефлекса лежит так называемая рефлекторная дуга. От рецептора воспринятые им сигналы бегут к соответствующей нервной клетке мозга. На этом завершается чувствительная часть рефлекторной дуги. Далее сигналы переходят к двигательной клетке, посылающей волокно к той или иной мышце, железе и т. п. Данная часть рефлекторной дуги называется двигательной или эффекторной. Понятно, что переход возбуждения от чувствительной части рефлекторной дуги к двигательной ее части возможен лишь в том случае, если между ними имеется связь, т. е. если они непосредственно или через ряд промежуточных клеток соединены своими отростками. Связь эта и лежит в основе всякого рефлекса.
Обычно физиологи изучают рефлексы спинного мозга на обезглавленной лягушке (с таким объектом наблюдений мы уже встречались в беседе 6). Подвесив ее на нитке, подвергают лапки животного разным раздражениям, на которые получают строго определенные ответы. Например, если подносят к ее лапке стаканчик с кислотой, лягушка через несколько секунд выдергивает лапку из едкого раствора. Если положить ей на лапку смоченный в кислоте кусочек бумажки, лягушка будет встряхивать лапкой, а если это не поможет, сбросит бумажку другой лапкой. Такие действия обезглавленной лягушки могут очень удивить несведущего человека, показаться чем-то разумным. Однако дело здесь просто в том, что нервная система даже такого сравнительно низко организованного животного, как лягушка, прошла десятки миллионов лет исторического эволюционного развития и в ней за это время образовались нервные связи между чувствительными и двигательными клетками, полезные для организма, а потому и кажущиеся разумными.
Особенно много для изучения рефлекса как основного закона работы спинного мозга и ряда отделов головного мозга сделал отец русской физиологии И. М. Сеченов. Более того, Сеченов выдвинул мысль о том, что и высший отдел головного мозга — кора больших полушарий — также работает по закону рефлекса. Это имело огромное значение, ибо с деятельностью коры головного мозга ученые-материалисты уже давно связывали психическую жизнь. Однако конкретных законов работы коры наука не знала. Только И. П. Павлову удалось блестяще решить эту задачу.
Сделав много важных открытий в физиологии ряда систем организма, доказав ведущую роль нервной системы в управлении ими, ученый перешел к изучению самых высших проявлений работы мозга. Он поставил задачей вскрыть законы функционирования коры больших полушарий, показать, каковы физиологические основы так называемой психической деятельности, которую он предложил именовать высшей нервной деятельностью, чтобы подчеркнуть ее связь с нервной системой.