Сучасне уявлення про механізми і властивості рефлексів

Протягом першого періоду наукової діяльності Павлов переважно займався вивченням фізіології серцево-судинної системи. До цього часу відноситься його дисертація «Відцентрові нерви серця», у якій вперше було показано існування спеціальних нервових волокон, які підсилюють і послаблюють діяльність серця теплокровних тварин. На підставі своїх досліджень Павлов висловив припущення, що відкритий ним підсилюючий нерв чинить свою дію на серце шляхом зміни обміну речовин у серцевому м'язі. Розвиваючи ці уявлення, Іван Петрович надалі створив вчення про трофічну функцію нервової системи.

Уже в роботах з фізіології кровообігу виявилися висока майстерність і новаторський підхід Павлова в проведенні експерименту. Поставивши перед собою завдання вивчити вплив прийому рідкої й сухої їжі на кров'яний тиск собаки, він сміливо відходить від традиційних дослідів на наркотизованих тваринах і шукає нові прийоми дослідження. Іван Петрович привчає собаку до досліду й шляхом тривалого тренування домагається того, що без наркозу представляється можливим відпрепарувати тонку артеріальну область на лапі собаки і протягом багатьох годин повторно реєструвати кров'яний тиск після різних впливів. Вирішення цього завдання стало зародженням методу хронічного досліду.

Поряд з роботою в області фізіології серцево-судинної системи Павлов займався вивченням деяких питань фізіології травлення. Але систематичні дослідження в цій області він почав проводити тільки у 1891 році в лабораторії Інституту експериментальної медицини. Основною ідеєю в цих роботах, так як і у дослідженнях із кровообігу, була ідея нервізму, запозичена Павловим у С. П. Боткіна та І. М. Сєченова. Однак вивчення регуляторної функції нервової системи (у процесі травлення) у здорової тварини не могло бути здійснене при методичних можливостях, якими володіла фізіологія того часу.

При вивченні роботи слинних залоз І. П. Павлов помітив, що собака виділяє слину не тільки побачивши їжу, але і якщо почує кроки людини, яка несе її, або при дії інших різних подразників, пов'язаних з її прийомом. Розглядаючи суть цього явища, Іван Петрович зумів, спираючись на висловлення Сєченова про рефлекторну природу всіх проявів діяльності головного мозку, зрозуміти, що феномен психічної секреції дає можливість фізіологові об'єктивно вивчати так звану душевну діяльність.

«Після наполегливого обмірковування предмета, після нелегкої розумової боротьби я вирішив, нарешті, – писав Павлов, – і перед так званим психічним збудженням залишитися в ролі чистого фізіолога, тобто об'єктивного зовнішнього спостерігача й експериментатора, що має справу винятково із зовнішніми явищами і їх відносинами». Іван Петрович назвав безумовним рефлексом постійний, вроджений зв'язок зовнішнього агента з відповідної йому діяльністю організму, у той час як зв'язок тимчасовий, який утворюється протягом життя, – умовним рефлексом. В обох випадках цей зв'язок встановлюється через нервову систему, причому у високоорганізованих тварин умовні рефлекси утворюються при обов'язковій участі кори головного мозку. При виробленні умовних рефлексів відбувається замикання зв'язків між нейронами різних областей кори, які мають різне функціональне значення. Внаслідок цього збудження клітин кори, раніше байдуже у відношенні тієї або іншої діяльності організму, починає викликати збудження тих коркових нейронів, які відносяться до даної діяльності. Так, світлове подразнення, яке звичайно ніякого відношення до харчових рефлексів не має, може бути перетворене в агент, який викликає слиновиділення, якщо це подразнення кілька разів передує годівлі. Таким чином відбувається вироблення нових рефлекторних актів – умовних рефлексів на подразнення, які є сигналами майбутньої дії агентів.

Із введенням методу умовних рефлексів відпала необхідність будувати здогади про внутрішній стан тварини при дії на неї різних подразників. Вся діяльність організму, яка досліджувалася раніше тільки за допомогою суб'єктивних методів, стала доступною для об'єктивного вивчення. Відкрилася можливість пізнавати дослідним шляхом зв'язок організму із зовнішнім середовищем. Сам же умовний рефлекс став для фізіології, за виразом Павлова, «центральним явищем», з використанням якого стало можливим все повніше й точніше вивчати як нормальну, так і патологічну діяльність великих півкуль. Вперше Павлов повідомив про умовні рефлекси на чотирнадцятому Міжнародному медичному конгресі у Мадриді.

Дослідження умовних рефлексів, які виробляються на подразнення рецепторів різних органів, дозволило вивчити всі функції організму у їх залежності від діяльності кори мозку при найрізноманітніших умовах життя організму. Дослідження формування умовних рефлексів, яке відбувається на очах експериментатора, дозволило також по-новому освітити питання про механізм рефлекторної діяльності.

Безумовні рефлекси хоча і є вродженими, однак деякі з них постійно повторюються, а біологічно найбільш важливі для даного виду умовні рефлекси можуть за певних умов спадково закріплюватися й переходити, зрештою, у безумовні рефлекси. При дослідженні умовних рефлексів було встановлено, що особини одного виду можуть розрізнятися за типом нервової системи. Тип нервової системи, певною мірою відбиваючи властивості, які отримує у спадщину, у той же час формується і під впливом умов життя особини. Виховуючи, наприклад, різних щенят одного виводка в різних умовах, дослідники спостерігали зміну типу нервової системи. Було доведено, що ці зміни визначаються впливом факторів зовнішнього середовища.

Основними принципами рефлекторної теорії Павлов вважав принцип детермінізму, принцип структурності і принцип аналізу та синтезу. Принцип детермінізму встановлює повну обумовленість