Сделан ряд важнейших открытий, дважды изданы «Рефлексы головного мозга», и порывая с Военно-медицинской академией, после года скитаний опальный Сеченов, настоящий шестидесятник, прообраз Кирсанова из знаменитого романа Чернышевского, получает кафедру в университете Одессы, который тогда носил название Новороссийского. Вместе с Сеченовым едет П. А. Спиро, его любимый ученик, кстати, тоже состоящий под надзором полиции. Это 1871 год.
Еще до «Рефлексов головного мозга» Ивана Михайловича интересовало внутреннее центральное торможение, которое ему суждено было обнаружить. Он нашел в центральной нервной системе как бы тормозящий центр. Для этого он проводил опыты над лягушками, перерезая их спинной и головной мозг на разных уровнях и раздражая поверхность среза кристалликом соли.
Уже в 1862 году Сеченов пишет: «Итак, этими опытами установлено присутствие в зрительных чертогах лягушки нервных механизмов, угнетающих рефлексы при возбуждении...»
Мысль о специализированных тормозящих структурах в мозгу возникла у Сеченова под влиянием сенсационных исследований братьев Вебер, говоривших о тормозном действии блуждающих нервов на сердце. Исследование Сеченовым внутреннего торможения было выполнено в Париже в лаборатории Клода Бернара, одобрено последним и получило название «Физиологическое изучение об угнетающих механизмах головного мозга на рефлекторную деятельность спинного мозга».
В 1867 году Иван Михайлович отправляет письмо жене М. А. Сеченовой-Боковой: «Поздравьте меня, сегодня утром все здание лимфатических сердец и задерживающих механизмов увенчано блистательным образом. Я получил на четырех лягушках при раздражении зрительных бугров (того места, откуда происходит по моим прежним опытам задерживание рефлексов) диастолическую остановку всех четырех лимфатических сердец, такую же остановку кровяного сердца и вместе с тем, разумеется, угнетение спинномозговых рефлексов».
Так великий ученый продемонстрировал, что торможение соматических нервных центров в условиях этого опыта сопровождается возбуждением вагусов (лимфатические сердца связаны с соматическими нервами).
Далее он делает, пожалуй, еще более значительный вывод: «Все психические акты, совершающиеся по типу рефлексов, должны всецело подлежать физиологическому исследованию, потому что в область этой науки относится непосредственно начало их, чувственное возбуждение извне, и конец — движение; но ей же должна подлежать и середина — психический элемент в тесном смысле слова, потому что последний оказывается часто, а может быть, и всегда, не самостоятельным явлением, как думали прежде, но интегральной частью процесса».
К этому сделаем два пояснения. Во-первых, в головной мозг всякое возбуждение, о котором говорит Сеченов, приходит извне, то есть от экстероцепторов или интероцепторов. Во-вторых, движение (которым, по мысли Сеченова, завершается каждый рефлекс), то есть мышечное сокращение, может быть не только сокращением скелетной, поперечнополосатой мышцы, но в равной мере и сокращением гладкой мышцы органа или сосуда.
В этом ключе И. М. Сеченов рассматривает и физиологические механизмы восприятия пространства и времени. Сеченов предполагал, что источником внешних раздражений для ощущения времени являются рецепторы опорно-двигательного аппарата (проприоцепторы), возбуждаемые особенно ритмично при ходьбе. Эти ритмичные импульсы проприоцепторов в сочетании со зрительными и слуховыми ощущениями создают представление и о течении времени. Зная приблизительное соотношение между возбуждением проприоцепторов суставов, мышц сухожилий, с одной стороны, и стереоскопическим зрительным восприятием окружающих предметов — с другой, мы получаем представление о пространстве. Дальние расстояния являются осознанным числом шагов.
В письме к М. А. Сеченовой-Боковой из Граца в 1868 году Сеченов писал: «Суббота 29 февраля будет день, памятный в нашей жизни. Запиши его... потому что все, что я нашел сегодня, я посвящаю твоему милому, благородному имени. Кстати, сегодня здесь дают «Белую даму» *, так пусть же сегодняшний главный мой опыт будет опытом моей белой дамы. Вот он, родная моя. Если лягушке отрезать полушария, то она сидит, как ты знаешь, совершенно спокойно. Такой лягушке отсепаровывают седалищный нерв, перерезывают в подколенной впадине и отрезывают как можно выше бедро. Если седалищный нерв раздражать слабыми и средней силы индукционными токами, то лягушка в 1-е же мгновение раздражения убегает, т. е. делает скачок; но если на нерв подействовать сразу сильными токами, то лягушка остается на месте и убегает только, когда действие тока прекратилось. Проще и яснее рефлекторного задерживания движений ходьбы, конечно, и выдумать нельзя. Думаю, что опыт белой дамы понравится даже тебе, моя строгая...»
Из письма ясно, что Сеченов видел возможность различных нервных центральных структур приходить в состояние возбуждения при слабых раздражениях и тормозиться при сильных. В опыте просвечивает и мысль о так называемом реципрокном торможении, о котором нами будет сказано позже. Если с позиций этого опыта рассмотреть загадочное поведение двуликих блуждающих нервов, то и копья ломать по их поводу не было бы необходимости. Тем более что к письму Иван Михайлович приложил рисунок, где схематически показано, как раздражение одного и того же седалищного нерва в «опыте белой дамы» влияло на сердце через блуждающий нерв...
* «Белая дама» — опера французского композитора Франсуа Буальдье, написанная в 1825 году по романам Вальтера Скотта.