Кроме пищевого и оборонительного рефлексов, с интерорецепторов возможно выработать условные рефлексы на органы и процессы, кортикальная эфферентная иннервация которых была установлена несколько позже. Г.П. Конради и 3.В. Бебешина, применяя раздражение слизистой мочевого пузыря некоторыми химическими агентами или механическим раздражением (наполнение пузыря через фистульную трубку физиологическим раствором или раствором резорцина), показали, что, во-первых, раздражение интерорецепторов мочевого пузыря путем его растяжения введением воды резко тормозит диурез и что, во-вторых, обстановка, в которой несколько раз происходило раздражение мочевого пузыря, тоже приобретает (в силу выработки временной связи) тормозящее влияние на мочеотделение. Опыты эти ставились на нормальном животном с хронической фистулой мочевого пузыря и мочеточников, так что здесь мы имеем хороший пример значения интерорецепторов в условиях, постоянно возникающих в естественной жизненной обстановке.
Т.Н. Попова-Царева вызывала тепловое полипноэ введением в помещенный в желудок баллон теплой (45°) воды. Здесь появление полипноэ отчасти, может быть, зависело от некоторого избыточного притока в организм тепла в связи с введением в желудок нагретой воды, но в основном это полипноэ, конечно, вызывалось рефлекторно от раздражения интерорецепторов (вероятно, особых терморецепторов), так как Попова-Царева показала, что после ряда введений в желудок нагретой воды одно раздувание находящегося в желудке баллона воздухом уже само по себе вызывало полипноэ.
Примечание: собака имела фистулу мочевого пузыря, в который втекала моча из правой почки по правому мочеточнику. Левый мочеточник выведен наружу.
Изложенные факты показывают, что самые разнообразные условнорефлекторные реакции могут возникать с интерорецепторов. Раздражение интерорецепторов может служить поводом к закономерным (определяемым законами выработки временных связей) изменениям поведения организма. При этом с интерорецепторов могут не только «пускаться в ход» различные цепи условнорефлекторных реакций. Условные рефлексы, возникшие по поводу экстероцептивных раздражений, могут изменяться под влиянием импульсов, которые в это время (иногда по ходу осуществляемого условного рефлекса) возникают в интерорецепторах. Это — тот механизм, который, как уже говорилось, удобно, по-моему, называть корригирующим. В отношении такого корригирования условных рефлексов с интерорецепторов материал собран в лаборатории сначала Г.И. Прибытковой, а потом ею же совместно с С.И. Гальпериным, которому я в свое время разрешил использовать этот материал в его докторской диссертации. Я просил этих работников выяснить, как изменяются пищевые слюнные условные рефлексы, выработанные на экстероцептивные раздражения, если во время осуществления этих условных рефлексов производится раздражение интерорецепторов желудка или duodeni вливанием в них (через фистулу) воды.
В ходе опытов стало ясно, что результаты раздражения интерорецепторов двенадцатиперстной кишки и желудка различны. Это различие выступило в опытах Прибытковой и Гальперина довольно закономерно, но нужно оговорить, что раздражение слизистой желудка и двенадцатиперстной кишки производилось не на одних и тех же подопытных собаках, а на разных. Кроме того, бывали отдельные опыты, результаты которых не совсем совпадали с приведенными данными. Поэтому я не решаюсь категорически утверждать, что раздражения интерорецепторов двенадцатиперстной кишки, с одной стороны, и желудка — с другой, всегда различно влияют на условнорефлекторную деятельность.
Специфичность таких влияний вполне возможна; для клиники этот вопрос весьма интересен, но на сегодня я особенно настойчиво фиксирую внимание на факте самого наличия влияний с интерорецепторов на работу коры больших полушарий мозга. Я считаю, что возможность, изменения высшей нервной деятельности импульсами, возникающими при искусственном раздражении интерорецепторов, позволяет умозаключить о наличии таких же импульсов, возникающих по ходу естественной, нормальной работы внутренних органов. Для того чтобы доказать возможность возникновения импульсов, направляющихся от интерорецепторов деятельного органа к головному мозгу, я предложил один опыт, поставленный по моему заданию С.И. Гальпериным (при участии Прибытковой) и явившийся наиболее ярким моментом в его докторской диссертации. Я просил Гальперина определить ход секреции слюны из подчелюстной железы в ответ на инъекцию пилокарпина и, когда секреция достигнет приблизительно постоянного уровня, подвести под барабанную струну тампончик, пропитанный слабым раствором новокаина. Оказалось, что анестезия хорды в значительном большинстве случаев уменьшает отделение слюны, наступающее в ответ на инъекцию пилокарпина.
При этом нужно отметить, что концентрация новокаина подбиралась так, что эфферентные секреторные волокна барабанной струны не парализовались: раздражение хорды выше места анестезии вызывало изменения секреции; для эфферентных импульсов нерв был, значит, проходим. Естественнее всего, поэтому считать, что изменение секреции при кокаинизации барабанной струны было вызвано невозможностью действия на нервные центры тех импульсов, которые в норме, возникая в интерорецепторах деятельной железы, рефлекторно изменяют уровень активности эффектора. Я не отрицаю возможности и других толкований этого опыта, но предлагаемое здесь является, во всяком случае, вполне законным.
Этот механизм изменения условных рефлексов при раздражении интерорецепторов не является чем-то неожиданным. Уменьшение величины условных рефлексов в ответ на стимуляцию интерорецепторов, может быть, следует толковать как механизм внешнего торможения (отрицательной индукции). Их увеличение может быть отнесено в группу явлений «облегчения». По правде сказать, я не считаю, что мы подвинулись в знании предмета, применив термин, обозначающий неясное в своем характере, а может быть, не всегда однородное явление. Но надо сказать, что целиком подвести уменьшение условных рефлексов при действии интероцептивных раздражений под явления внешнего торможения нельзя, так как внешние тормоза при воздействии не сильных раздражителей являются обычно гаснущими тормозами, а для случаев, изученных Прибытковой и Гальпериным, этого нет. Это уменьшение условных рефлексов, скорее всего, аналогично описанному Болдыревым падению величины пищевых условных рефлексов у накормленного животного.
Должен заметить, что вообще разработка проблемы корригирующих влияний имеет у нас один пробел: они у нас изучались лишь на пищевых и почечных условных рефлексах. Перед наши стоит задача изучать влияние раздражения различных интерорецепторов на условные рефлексы, выработанные у одного и того же животного на различных безусловных (пищевом и электрокожном или электрокожном, «почечном» и пищевом и т.д.). Сделать это придется более детально, чем в ориентировочной работе Прибытковой и Гальперина. Только тогда я смогу сказать, какие влияния с интерорецепторов зависят от притока в нервные центры «залпов» импульсов от рецепторов (тогда все условные рефлексы изменяются однозначно) и какие — от того, что данные интерорецепторы (например, желудка по отношению к пищевому акту) функционально вклинены специфическим образом в строго определенную деятельность организма.
Другой путь доказательства наличия импульсов, направляющихся от интерорецепторов, был нами применен с использованием электрофизиологической регистрации. Этот испытанный путь изучения природы импульсов от рецепторных аппаратов, хорошо разработанный главным образом Эдрианом и его сотрудниками и широко применяемый американскими исследователями, был испытан в последнее время в работе Деловым и Черниговским при изучении токов действия афферентных проводников, идущих от сердца и перикарда.
Черниговским были найдены особые рецепторы в перикарде, природа которых была по некоторым физиологическим показателям отлична от тех рецепторов, которые уже изучены со времени Чермака.
Пользуясь катодной осциллографией с предварительным усилением токов действия, мы имели в виду, наряду с уточнением электрофизиологической характеристики импульсов в депрессорном нерве, сделать попытку дифференцировать отдельные группы импульсов по месту их возникновения в различных рецепторных аппаратах.
При отведении с периферического конца перерезанного на шее депрессорного нерва у кролика, находящегося под легким уретановым наркозом, токи действия представляются в виде характерного цикла колебаний, закономерно повторяющегося в ритме сердечных сокращений. В каждом цикле, длящемся 0,20-0,25 секунды, различаются такие фазы: вслед за начальным высоким зубцом наблюдается вспышка импульсов, имеющих высокую частоту (до 500 в 1 секунду) и затухающих через 0,1 секунды. Далее следует новый, хотя и небольшой подъем осцилляций, предваряемых небольшой вспышкой. Чтобы убедиться, какая часть осцилляции падает на перикардиальные рецепторы и другие рецепторные зоны, мы вводили в полость перикарда новокаин (0,5мл, разведенный 1:200). При этом обнаруживалось, что уже в первые секунды происходит резкое снижение амплитуды и частоты групповых осцилляций, тогда как высота начальных вспышек (острых «зубцов» или «пиков») остается еще незатронутой, и только через 1-3 минуты, когда амплитуда частых колебаний оказывается уже значительно упавшей, начинает проявляться постепенное понижение пиков, приводящее через 3-4 минуты к полному исчезновению электрических осцилляций в нерве.
Промывание полости перикарда физиологическим раствором ведет к восстановлению первоначального вида биотоков — депрессорного нерва. У нас есть основание предполагать, что более раннее подавление групповых осцилляции при введении новокаина связано с параличом рецепторов перикарда, возможно, и миокарда.
Этот вопрос имеет существенное значение для познания основных механизмов деятельности сердца и, в частности, так называемого закона Стерлинга. В этом направлении лаборатория и ведет дальнейшую работу. Мы не смогли еще к настоящему моменту представить готовый материал электрофизиологического исследования рецепторов кишечника, селезенки, почки и других органов. Надеемся в скором времени эту работу повести интенсивно.
Как должны мы рассматривать биологическое значение всех приведенных здесь фактов, говорящих, что сигналы с интерорецепторов доходят до мозговой коры и могут здесь повести к выработке временных связей? Прежде всего (как уже говорилось) надо думать, что, благодаря интероцептивным временным связям, организм может устанавливать свое поведение во внешней среде в зависимости от состояния внутренней среды.
Как на пример действия натурального механизма интероцептивных временных связей можно указать на опыты И.Т. Курцина на собаках. Курцин вводил в желудок через фистульную трубку резиновый баллончик и раздувал его в желудке; по мере раздувания у голодной собаки уменьшается или вовсе прекращается слюноотделение на пищевые условные раздражители.
В том же исследовании было проделано раздувание баллончика, вставленного в прямую кишку. Условное слюноотделение тормозится в то время, когда раздражение рецепторов кишки баллончиком создает в центральной нервной системе «мнимую готовность» к акту дефекации.
Мой товарищ по медицинскому институту покойный В.А. Гораш демонстрировал мне представляющую большой интерес больную, у которой за 6-7 лет перед тем были вшиты мочеточники в толстую кишку. Больная рассказывала мне, что она постепенно приучалась различать позывы к дефекации и к выпусканию накопившейся мочи и тем стала облегчать свое тяжелое и затруднительное состояние. Совершенно очевидно, что у больной выработалось дифференцирование при интероцептивном раздражении, с одной стороны, фекальными массами, а с другой — накопляющейся мочой. По рассказам больной, она отличала и момент накопления мочи после выпитой жидкости от скоплений фекальных масс через несколько часов после приема пищи.
В наших лабораториях мы имели большое число собак с выведенными на кожу живота мочеточниками и с удаленным при этом мочевым пузырем. У таких животных были исключены рецепторы, сигнализирующие коре о готовности акта мочеиспускания. Позывы к мочеиспусканию в лабораторной обстановке у этих животных никогда не проявлялись и, казалось, были совершенно исключены из их поведения. Но при прогулке эти собаки во дворе, и особенно в сообществе с другими нормальными животными, каждый раз принимали характерную позу для мочеиспускания с поднятием задней ноги и с потугой произвести выключенный из их жизненной ситуации акт мочеиспускания. Айрапетьянц замечал, что собаки с выведенными мочеточниками, приняв позу мочеиспускания, оставались в таком положении очень долго, если нарочито их не выводили из бесполезного ожидания акта, который уже не мог быть выполнен. Если же нарушить это иллюзорное состояние мочеиспускания, то животные вновь возвращаются к бесполезному ожиданию мочеиспускания. Подобные наблюдения, по личным рассказам сотрудников лаборатории Л.А. Орбели, были известны и в их экспериментальной практике с «мочеточниковыми» собаками.
В.Г. Прокопенко, изучая действие интероцептивных раздражений желчного пузыря на условнорефлекторную деятельность собаки, мог наблюдать понижение величины положительных условных пищевых рефлексов при наполнении водой резинового баллона, предварительно введенного в желчный пузырь.
Подобные изменения в величине условных рефлексов наблюдал и Н.А. Булыгин при введении баллона в желудок и двенадцатиперстную кишку.
Можно, например, с очень большим основанием предполагать, что чувство голода и все поведение, диктуемое чувством голода, определяются не только теми сокращениями пустого желудка, которые изучили Карлсони Кэннон, и не только составом крови, омывающей нервные центры. Более чем вероятно, что тот же самый симптомокомплекс голода (и жажды) может воспроизводиться благодаря временным связям, которые вырабатываются на почве многократных совпадений определенных раздражений интерорецепторов с факторами, в безусловном порядке определяющими возникновение этих «общих» чувств. Тогда понятно, отчего, например, увеличенная подвижность желудка, даже при «сытом» составе крови, может сопровождаться чувством голода, и тогда возможно даже, что сокращения желудка являются не первичным (как считают американские авторы), а вторичным моментом в возникновении чувства голода.
Мы постоянно видим, что один и тот же механизм, в зависимости от своего характера и от условий своего возникновения и действия, может в одном случае играть роль фактора, весьма важного для нормальных функций организма, а в другом, при измененных условиях или при изменении своей интенсивности, оказаться в роли агента уже патологического. Так и в данном случае можно с очень значительной вероятностью допустить, что если раздражение каких-либо интерорецепторов неоднократно совпадало с патологическим симптомокомплексом, то последний может быть вызван в силу выработки временной связи.
Установление возможности дохождения сигналов от внутренних органов до мозговой коры должно, мне кажется, быть учтено при попытке физиологического анализа того очень важного понятия, которое, за неимением лучшего термина, фигурирует под названием «самочувствия». Всякий знает, что иногда, даже при отсутствии определенных клинических симптомов, чаще в начальном периоде болезней, а иногда и без этого, человек испытывает чувство неопределенного недомогания, не могущее быть более точно охарактеризованным. Я далек от мысли приписать все эти случаи только сигналам с интерорецепторов, измененных в своем состоянии каким-нибудь патологическим процессом. Конечно, здесь часто важны такие, например, моменты, как непосредственное влияние на центры измененного состава крови, и т.д. Но я думаю, что далеко не редко импульсы с интерорецепторов играют здесь существенную роль и что кора мозга, которая чутко реагирует на колебания в составе внутренней среды, является также особо реактивной к изменениям влияний со стороны интерорецепторов.
При обсуждении изложенных фактов неизбежно встает важный, но пока неразрешимый вопрос о том, чем объяснить отсутствие субъективного восприятия импульсов с большинства интерорецепторов при установленной нами несомненной возможности выработки с этих интерорецепторов условнорефлекторных, т.е. доходящих до коры мозга, сигналов. Надо признать, что, вероятно, не всякий происходящий в коре мозга процесс является субъективно осознаваемым. Вывод этот ответственный, но он, в сущности, напрашивается не только из наших опытов, но и из опытов Фултона; последний, как известно, обнаружил влияния премоторной зоны на движения кишечника и другие «вегетативные» процессы, а эти функции премоторной зоны ведь не доходят до сознания. Наконец, участие коры мозга в актах экстрапирамидной системы, тоже характеризуемых отсутствием сознательного контроля, говорит в пользу существования таких кортикальных процессов, которые субъективно не осознаются.
Должен также напомнить, что Делов и Петрова в лаборатории получали характерные условнорефлекторные воздействия на сердце в обстановке, в которой собакам производилась инъекция больших (0,01г на 1кг) доз морфина – доз, несомненно, наркотизирующих, подавляющих высшие формы кортикальной деятельности. Г.П. Конради (неопубликованные данные) наблюдал даже в условиях острого опыта под легким морфинно-гексеналовым наркозом, что треск прерывателя индуктория вместе с тактильным раздражением кожи спины, предшествующие всего три раза раздражению обнаженного спинного мозга, вызывают изменения кровяного давления, сходные с теми, которые наступали от чрезвычайно сильного ноцицептивного раздражения (раздражения спинного мозга). Возможность выработки некоторых видов рефлексов (как раз условных рефлексов на внутренние органы) при довольно глубоком наркозе (достаточном для прекращения двигательных компонентов болевой реакции) заставляет думать, что некоторые условные рефлексы являются примитивной формой деятельности мозговой коры. Такая форма деятельности довольно устойчива по отношению к агентам, нарушающим нормальное функционирование больших полушарий мозга. Что паралич сознательного восприятия ощущений при сохранении каких-то форм деятельности мозговой коры возможен, наглядно показывают исследования токов действия мозга (электроэнцефалограмм), не исчезающих, как известно, при средних степенях наркоза.
Этим я, конечно, не хочу оказать, что все условные рефлексы осуществляются вне сознательного восприятия и не имеют отношения к наиболее высоким формам нервной деятельности. Конечно, условно-рефлекторная деятельность, не исчерпывая, возможно, всех явлений сознания, имеет к последним самое непосредственное отношение. Я хочу только сказать, что, вероятно, не все условные рефлексы одинаковы по своему механизму. Ряд двигательных актов, вырабатываемых путем «обучения», несомненно, являются условными рефлексами, хотя и более сложными, чем обычные слюнные и оборонительные. Эти условные рефлексы, конечно, невоспроизводимы при морфинном наркозе; у человека они, конечно, осознаваемы. Но к категории условных рефлексов, основанных на выработке временных связей, относятся и такие более примитивные механизмы корковой деятельности, которые предстают перед нами при изучении условных рефлексов с внутренних органов.
Очень важно отметить то обстоятельство, что при действии интероцептивного раздражителя, выработанного в качестве условного, неизменно наблюдается ориентировочная реакция животного. Новый раздражитель, связывающий кору мозга с внутренней средой организма, вызывает типичный «исследовательский» рефлекс. Это явление особенно отчетливо выступает в период образования условного рефлекса на интероцептивный раздражитель. Животное как бы ищет новый, пока еще не определившийся в своем значении сигнал, и эти поиски выражаются или в виде общего беспокойства животного, или специальной реакцией в виде поворота головы к тому пункту, где проецируется на кожу интероцептивное раздражение.
Здесь же надо отметить следующее: широко распространено воззрение, что болевая чувствительность не имеет представительства в коре мозга, а имеет высшим центром только зрительный бугор. Я ничего не могу возразить по поводу этого взгляда, если здесь разуметь только отсутствие непосредственных связей между клетками thalami optici, у которых оканчиваются «болевые» волокна латерального спиноталамического пучка, и корой мозга. Можно допустить, что такой связи нет, и поэтому нет точной проекции болевой чувствительности в коре. Но если под отсутствием связи болевой чувствительности с мозговой корой разуметь отсутствие физиологической, функциональной связи, то здесь налицо явное недоразумение, которое, конечно, не учли неврологи, говорившие об отсутствии болевого представительства в коре. Уже одна возможность выработки оборонительного условного рефлекса на болевое раздражение делает подобное предположение, по меньшей мере, неосновательным.
Импульсы, идущие из рецепторов внутренних органов, по сравнению с импульсами из экстерорецепторов, должны быть охарактеризованы как подпороговые, которые становятся часто пороговыми при суммировании отдельных импульсов. Очевидно, интероцептивные сигналы можно считать вызывающими субъективно ясно не осознаваемые («темные», как говорил И. М. Сеченов) ощущения. Подпороговый сигнал нельзя считать недействительным, не существующим для коры мозга агентом. Явления, возникающие в мозговой коре от интероцептивных стимулов, в конечном итоге становятся достаточно сильными и настойчивыми, чтобы центральная нервная система могла на них реагировать.
По вопросу о связи интерорецепторов с мозговой корой наши опыты исчерпываются вышеизложенными фактами, показывающими, что кора мозга может вырабатывать временные связи по поводу импульсов от интерорецепторов желудка, селезенки, почки, кишечника и мочевого пузыря, перикарда и других органов. Мы считали, однако, необходимым повести исследование и в другом направлении, а именно испытать физиологическими методами наличие интерорецепторов в таких органах, где о них доселе точных данных не было. К этому нас обязывал весь ход работ, которые установили наличие эфферентных нервных регуляций по отношению к процессам, непосредственные нервные влияния на которые оспаривались (всасывание, мочеотделение, тканевой обмен).
Различение двух близких по характеру интероцептивных раздражителей направлено, нужно считать, на распознавание не внешнего мира со всеми его оттенками, а на свое собственное внутреннее состояние. Этот процесс «внутреннего различения», или, по выражению Н.Н. Никитина, «аутоанализаторной» деятельности связан, несомненно, с деятельностью мозговой коры, так как он вырабатывается по типу образования дифференцирования двух условных раздражителей. Этим путем мы смогли подойти к физиологическому анализу тех «темных чувств», о которых говорил И.М. Сеченов. Также и «системные чувства» (по Сеченову) как выражение специфических импульсов от всех внутренних органов получают в нашем освещении точное физиологическое обоснование. Трудность этой проблемы заключалась в том, что она могла быть прежде исследована только при помощи субъективных оценок того, что происходит в теле человека, или же путем перенесения собственных переживаний на явления, внешне сходные с теми, которые мы наблюдаем в опытах на животных.
