Анатомия, физиология, медицина

В середине XIX в. развитие физиологии было тесно связано с важнейшими открытиями и обобщениями в области физики, химии, биологии. На их основе были разработаны новые методы и приемы физиологического эксперимента.
К середине XIX в. были получены данные, свидетельствующие о том, что все-таки именно мозговая деятельность определяет функционирование психики. Безусловно, сам процесс обоснования этого вывода носил длительный и многоаспектный характер. Многие исследователи внесли свой вклад в утверждение данной идеи как окончательной истины. Уже были рассмотрены достижения анатомов и физиологов первой половины XIX в. в этой области.
Чуть позже, в 1861 г., французский анатом Поль Брока в ходе клинических исследований выделил ряд зон головного мозга, отвечающих за конкретные психические функции. В частности, по результатам клинических исследований он дал описание мозга больного, который не мог говорить, хотя и понимал устную речь. После смерти больного Брока смог получить точную информацию о пораженной зоне мозга. Ученый первым показал, что моторная речь, т.е. двигательные координации, результатом которых является произнесение слов, связаны с задней третью нижней лобной извилины левого полушария. Брока утверждал, что эта зона является " центром моторных образов слов" и что повреждение в этой зоне ведет к особому виду нарушения экспрессивной речи, которое он первоначально назвал " афемией"; позже это нарушение получило название " афазия ", как оно и называется в настоящее время. Тем самым, по его мнению, был открыт центр речи, что позволило ученому обосновать вывод о том, что все интеллектуальные функции локализуются в строго определенных зонах мозга. Открытие Брока представляло собой первый случай, когда сложная психическая функция, подобная речи, была четко локализована на базе клинических наблюдений. Опираясь на этот вывод, Э. Экснер в 1861 г. открывает " центр письма", А. Бастиан в 1869 г. - " центр зрительной памяти", Ж. Шарко в 1887 г. - " центры понятий", в 1874 г. Карл Вернике - центр сенсорных образов слов, или центр понимания устной речи. В 1870 г. немецкий невропатолог Густав Фритч и швейцарский психиатр Фердинанд Гитциг обнаружили, что при раздражении током некоторых областей боковой части мозга на противоположной стороне тела возникают движения. Тем самым ими были открыты двигательные центры в коре головного мозга. К 1880-м гг. неврологи и психиатры начали создавать " функциональные карты" коры головного мозга. Создавалось впечатление, что проблема отношений между структурой мозга и психической деятельностью уже решена.
Однако параллельно с локализационными подходом и соответствующими открытиями развивалась и идея о мозге как целостной интегрированной системе. Французский физиолог и медик М-Ж-П. Флуранс (1794-1867), член-корреспондент Российской академии наук по разряду зоологии и физиологии Отделения физико-математических наук, в ходе экспериментальных опытов по удалению и угнетению отдельных участков мозга птиц (ученый считается одним из авторов метода экстирпации в изучении мозга) подтвердил положение, обоснованное еще во второй половине XVIII в. А. Галлером, о том, что мозг представляет собой не совокупность автономных органов, отвечающих за какую-либо психическую способность, а есть единое целое без четкой специализации, и пришел к выводу, что мозг эквипотенциален, т.е. все его участки в равной мере причастны к любой из психических функций. Профессор Страсбургского университета Фридрих Гольц (1834-1902), проводя опыты над собаками с удаленной лобной корой и наблюдая за тем, как они ели, находили пищу, реагировали на служителей, управляли своими движениями, выполняли команды, пришел к выводу, что у этих собак нарушается поведение в целом. Эти опыты подтверждали выводы Флуранса об эквипотенциальности мозга. Тем самым, в противовес локализационизму, обосновывался взгляд на мозг как на единую динамическую систему, функционально однородную мозговую массу, а внимание ученых все более стали привлекать компенсаторные возможности мозга. Для психологии значение исследований Флуранса состоит в том, что они впервые экспериментально выявили зависимую связь психических явлений с мозгом. Поэтому его с полным основанием можно считать одним из основоположников современной экспериментальной нейропсихологии.
Английский невролог Хьюлингс Джэксон (1835-1911) высказывает в 1864 г. принципиально новую, по сравнению со сторонниками локализационизма, идею о мозговой организации психических процессов. По его мнению, мозговая организация психических процессов бывает различной в зависимости от сложности психического процесса. Идеи Джэксона возникли на основе наблюдений, которые шли вразрез с локализационной теорией Брока. В своих исследованиях двигательных и речевых нарушений Джэксон установил, что ограниченные повреждения отдельной зоны мозга никогда не вызывают полной потери функции. Возможны, казалось бы парадоксальные, случаи, которые никак не согласовывались с концепцией узкого локализационизма. Например, больной не мог выполнить просьбу " Произнесите слово " нет", хотя и пытался сделать это. Однако несколько позже в состоянии аффекта больной мог сказать: " Нет, доктор, я не могу сказать " нет". Объяснение таким парадоксам, когда произнесение слова одновременно и возможно, и невозможно, Джэксон находил в том, что все психические функции имеют сложную " вертикальную" организацию.

• Согласно Джэксону, каждая функция представлена на трех уровнях:
• на " низком" уровне - в спинном мозге, или стволе;
• на " среднем" - сенсорном, или моторном, уровне коры головного мозга;
• на " высоком" уровне - в лобных долях мозга.

Он рекомендовал тщательно изучать уровень, на котором осуществляется конкретная функция, а не искать ее локализацию в одной определенной зоне мозга. Джэксоновская система взглядов интегрируется в то философское течение, которое называется биологической философией, органической теорией общества или органицизмом. В соответствии с ним, человеческое общество уподобляется биологическому организму, структура общества рассматривается как аналогичная структуре организма, да и в целом подчеркивается, что " жизнь есть результат организации" (П. Жанэ). Наиболее выдающийся представитель " органицизма" и предшественник Дарвина философ-эволюционист Герберт Спенсер (1820-1903) оказал несомненное влияние на ученого. Джэксон вывел принципы своей нейробиологии (с ее основной идеей о том, что существует эволюция, идущая от бессвязной однородности к связной неоднородности) именно из работы Герберта Спенсера " Принципы психологии" (1854).
Таким образом, в решении проблемы локализации психических функций в XIX в. выделяется два противоположных направления - аналитическое и синтетическое. Представители первого выступали за отнесение отдельных психических функций к определенным мозговым структурам, сторонники другого, наоборот, рассматривали различные психические явления как функцию всего мозга. Общая ошибка обоих направлений (которые по своей сути были психоморфологическими) состояла в том, что психические функции проецировались непосредственно на мозг и мозговые структуры, минуя функциональный уровень анализа его работы. Между тем, и это будет доказано выдающимся русским ученым И.М. Сеченовым, связь психического со структурой мозга всегда опосредована физиологической деятельностью.
Следует отметить, что многие открытия середины - второй половины XIX в. в области анатомии головного мозга, нервно-мышечной и сенсорной физиологии, не являясь, по сути, психологическими, тем не менее оказывали существенное влияние на развитие психологических идей.
Так, в 1848 г. известный германский физиолог Э. Дюбуа-Реймон, используя в ходе экспериментов электрический ток, подтвердил существование разности потенциалов между поврежденным и неповрежденным участками невозбужденной мышцы или нерва, и выявил феномен " отрицательного колебания", впоследствии названного " потенциалом действия" (" ток повреждения" уменьшается при возбуждении). Тем самым были заложены основы электрофизиологии, сыгравшей большое значение в понимании психофизиологических процессов.
Немецкий физиолог Карл Людвиг (1816-1895), создатель и руководитель Физиологического института в Лейпциге, издает в 1852-1856 гг. двухтомный учебник по физиологии, в котором жизненные процессы впервые строго и систематически рассматривались с физико-химической точки зрения, подготавливая тем самым использование и при изучении психической деятельности методики и методологии естественных наук.
В 1875 г. английский врач Р. Катон открывает факт генерации электрического тока самим мозгом, и, таким образом, появляется возможность фиксировать электрическую активность мозга и соотносить ее с психической активностью человека и животного.
В конце 60-х гг. XIX в. К. Гольджи обосновывает идею о сетевидном строении нервной системы, которое совпадало с традиционным представлением о принципах работы сознания в ассоциативной психологии. А в 1890 г. испанский нейрогистолог С. Рамон-и-Кахаль открывает наличие дендритов, отростков у нервных клеток (подготавливая тем самым развитие представлений о синаптических взаимосвязях между нейронами) и создает учение о нейроне как морфологической (структурной) единице нервной системы (1894). Это приводит к активизации поисков и первоэлемента психической деятельности.
Французский ученый К. Бернар (1813-1878) разрабатывает концепцию о постоянстве внутренней среды организма - гомеостазе. В ее основе лежала идея о том, что все клетки организма существуют в особой системе, которую он обозначил как внутренняя среда и которая состоит из крови, лимфы, межклеточной жидкости. Эта среда сохраняет свое постоянство и борется за него вопреки действию внешних и внутренних дестабилизирующих факторов. Тем самым утверждался принцип саморегуляции в живых системах, зарождалось объяснение процессов, протекающих в организме (в том числе и психических), на основе не механического, а биологического детерминизма.
Значителен был вклад в развитие естественно-научных основ психологии как науки и отечественных неврологов, физиологов и врачей: И.М. Сеченова, В.М. Бехтерева, И.П. Павлова, Н.О. Ковалевского, Н.Е. Введенского, И.Р. Тарханова и др. Они были хорошо знакомы с исследованиями европейских специалистов, многие из них проходили научную практику, стажировались и работали в ведущих научных центрах Европы. Эти исследования концентрировались в основном в Санкт-Петербургской Военно-медицинской академии (под руководством И.М. Сеченова и И.Р. Тарханова) и на медицинском факультете Казанского университета (под руководством Ф.В. Овсянникова и Н.О. Ковалевского).
Например, на медицинском факультете Казанского университета в 1855-1857 гг. была выполнена работа Ф.В. Овсянникова и Н.М. Якубовича " Микроскопическое исследование начала нервов в большом мозгу". Это исследование получило всемирное признание и было удостоено Монтионовской премии Парижской Академии наук как одно из основополагающих исследований по гистологическому строению нервной системы. В работе впервые было доказано, что черепные нервы делятся на двигательные, чувствительные и смешанные. А в 1873 г. в физиологической лаборатории при факультете был открыт новый тип рефлекса - периферический, или местный, рефлекс и было доказано, что местом передачи рефлекторных движений, помимо спинного мозга, может служить и периферический нервный узел (Н.М. Соковнин, В.М. Рожанский).
В период всеобщего интереса к учению о локализации функций в коре головного мозга Н.О. Ковалевский публикует статью " Современное состояние вопроса о происхождении мозговых извилин" (1886), где развивалась идея о необходимости комплексного изучения мозга. Он выражал уверенность, что микроскопические исследования извилин в разные периоды развития и у различных животных позволяют построить " более совершенную гипотезу относительно происхождения мозгового рельефа".
В 80-е гг. XIX в. в лаборатории было положено начало изучению функций коры больших полушарий головного мозга. Для проведения исследований Ковалевский приглашает молодых талантливых ученых, создающих новые направления в физиологии. Так, в 1884 г. по его приглашению на кафедру психиатрии прибыл В.М. Бехтерев, в то время приват-доцент Военно-медицинской академии в Петербурге. Бехтерев изучал вопросы корковой регуляции деятельности внутренних органов, положив тем самым начало кортико-висцеральному направлению в физиологии. Им описаны нервные центры зрачка, мочевого пузыря, некоторых отделов желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы. В казанский период (1884-1893) В.М. Бехтерев приступил к изучению структуры проводящих путей в спинном и головном мозге, им была сконструирована модель проводящих путей, которая сегодня хранится в музее медицинского университета. В.М. Бехтерев создал журнал " Неврологический вестник", который он редактировал совместно с Н.А. Миславским почти до 1917 г. В журнале, наряду со статьями по неврологии, невропатологии и психиатрии, печатались экспериментально-физиологические исследования из лаборатории Миславского (в 1891 г. возглавившего физиологическую лабораторию Казанского университета). В 1885 г. В.М. Бехтерев организовал психофизиологическую лабораторию при кафедре нервных и душевных болезней Казанского университета. Это была первая в России и вторая в Европе (после лаборатории В. Вундта) лаборатория, где впервые в нашей стране начались исследования по экспериментальной и клинической психологии, велись поиски объективных методов изучения психической деятельности. Были проведены психометрические исследования на здоровых и душевнобольных людях. Изучали влияние умственного утомления на психику учащихся, определяли влияние " нервно-психического тона" (настроения) на скорость зрительного восприятия и вегетативные показатели. И несмотря на то, что в 1893 г. Бехтерев был приглашен на должность заведующего кафедрой душевных болезней в Петербургскую медико-хирургическую академию, деятельность лаборатории продолжалась до 1911 г.
Анатомо-физиологические исследования головного мозга, равно как и опыты в нервно-мышечной и сенсорной физиологии, явились важным условием для перевода умозрительной психологии на естественно-научные рельсы, предпосылкой объективного изучения психики животных и человека.
Благодаря И.М. Сеченову, В.М. Бехтереву, И.П. Павлову и их предшественникам в Европе, было твердо установлено, что мозг есть орган психики и поэтому все рассуждения о психических явлениях вне связи с мозгом, функцией которого они являются, становились бесплодной мистикой.