Для того чтобы образовать условный слюнный рефлекс, например на звук электрического звонка, необходимо «подкрепить» этот звук звонка дачей еды. Тогда при звуке звонка у животного начнётся процесс слюноотделения.

И. П. Павлов всесторонне исследовал законы образования условных рефлексов. Основной из этих законов гласит: условные рефлексы образуются на почве безусловных рефлексов.

Выявив возможность образования любых условных рефлексов, у многих животных — высших и низших, — И. П. Павлов заинтересовался вопросом о том, как далеко идёт различение внешних раздражений с помощью органов чувств животных? На этот вопрос опыты также дали исчерпывающий ответ. Органы чувств собаки позволяют ей тонко разбираться во всём, что происходит вокруг неё. В некоторых отношениях органы чувств животного развиты лучше, чем у человека.

Рис. 16. Иван Петрович Павлов (1849–1936).

Уже из обыденных наблюдений мы знаем, что собака хорошо отличает предметы и реагирует на них. Но какой из её органов чувств является ведущим? Если исключить действие всех случайных раздражителей, если работать с животными в специальной, изолированной от шумов лаборатории, можно убедиться, что собака прежде всего пользуется обонянием, которое у неё развито настолько, что она может различать множество запахов и длительно реагировать на их следы.

Однако она может также отличать друг от друга и звуки — ноту «до» от ноты «ре» и даже ещё более тонкие переходы между ними. Некоторые собаки отличают, дифференцируют звук сирены в 80 000 колебаний от звуков в 100 000 колебаний в секунду. Заметим, что ни тот, ни другой звук человеком вообще неслышим, как неслышимы звуки, издаваемые летучей мышью в полете. Эти ультразвуки для собаки вполне слышны. Пользуясь простейшими слабыми звуками (пощипывание бородки пера), дрессировщики осуществляют в цирке много интересных опытов с животными. Собака неплохо различает форму предметов, например, четырехугольник от круга, круг от квадрата, квадрат от овала. То же относится и к движению предметов в пространстве: движение вправо может быть ею отличено от движения влево и т. д.

Что касается цветов, то различение их оказалось недоступным глазу собаки. Собака, несмотря на несколько сот проб, реагировала одинаково на красный, зелёный и синий цвета, т. е. не различала их. Следовательно, у собак, как у потомков животных, ведших когда-то ночной образ жизни, нельзя образовать и соответствующих рефлексов, которые легко образуются при работе с цветовыми раздражителями у животных, ведущих дневной образ жизни, например у лошадей (опыты X. Арского, С. М. Павленко, работавших по методу И. П. Павлова).

Ночью различение цветов вообще становится невозможным. Собаки, имеющие «ночное зрение», тем не менее прекрасно отличают оттенки серого цвета, т. е. то, что характерно для ночной работы её глаз.

Было выяснено, что собака тонко дифференцирует силу звука, порядок следования звуков, величину пауз между звуками, наконец, она различает и мелодии, но плохо.

Каково отношение этих важных физиологических открытий к учению об инстинкте?

И. П. Павлов говорит об этом следующее: «…Как рефлексы, так и инстинкты — закономерные реакции организма на определенные агенты, и потому нет надобности обозначать их разными словами. Имеет преимущество слово „рефлекс“, потому что ему с самого начала придан строго научный смысл»[10].

Следовательно, инстинкты — это не «дар свыше», а сложные цепи рефлексов, которые можно исследовать вместе и порознь, можно изучить их строение.

Основным свойством рефлексов, как и инстинктов животного, является их изменчивый характер в зависимости от условий внешней среды, температуры, влажности, движения воздуха, состояния растительного покрова и др.

Насколько разнообразны перемены во внешней среде, окружающей живой организм, настолько изменчивы и реакции организма, его движения, направленные на добывание пищи и оборону от врагов, его рефлексы условные и безусловные. И. П. Павлов показал, что все реакции, приобретённые животными в течение индивидуальной жизни, непрерывно изменяются и усовершенствуются, как и всё в живой природе.

Если бы эти реакции или рефлексы не соответствовали требованиям внешней среды, то организм погиб бы и не оставил жизнеспособного потомства, поскольку эта забота о потомстве связана со множеством условных, а не только врождённых рефлексов.

Всякий раз, когда возникают новые условия внешней среды, например меняется климат местности, появляются новые виды пищи, непременно происходят изменения в деятельности организма, возникают в центральной нервной системе новые условные рефлексы. То же самое в значительной мере касается и врождённых безусловных рефлексов или инстинктов, с той лишь разницей, что проследить эти перемены в характере инстинктов гораздо труднее, чем наблюдать образование условных рефлексов. Сложная жизнедеятельность организмов, выражающаяся в их инстинктах, — это непрерывное приспособление к внешним условиям жизни: температуре, влажности, питанию, содержанию кислорода в окружающей его среде. Способы этого приспособления, как мы видели при знакомстве с инстинктами низших и высших организмов, чрезвычайно разнообразны. Теперь мы можем сказать, что чем выше приспособленность животного, тем больше мы наблюдаем у него условных рефлексов.

Большинству инстинктов соответствуют постоянные, прочно сложившиеся связи в низших и средних частях мозга. Условные рефлексы — временные связи. Дуга условного рефлекса, проходящая через клетки коры головного мозга, гораздо менее прочна, чем связи низших частей мозга. Однако, наблюдая образование условных рефлексов, мы можем с известным правом судить о том, как образовывались в своё время, в далёком прошлом, безусловные рефлексы или инстинкты. Если обстоятельства, например образ жизни данного животного, меняются, изменяются и его привычки и вместе с тем меняются его условные слюнные рефлексы. Если при опыте сигнал указывает неправильно, например после вспышки лампы еда не появляется, — собака перестаёт реагировать на лампу, как говорят, не обращает на неё внимания. При этом перестаёт выделяться слюна при вспышке лампочки. Но слюна при виде пищи, конечно, продолжает выделяться. Безусловный раздражитель угасить также не легко. Но то, что трудно сделать нам, — произвести угашение инстинкта, — постепенно производит процесс эволюции на протяжении многих поколений.

Благодаря открытию закона образования слюнных условных рефлексов у животных, оказалось возможным соединять любое раздражение внешнего мира с любой врождённой реакцией собаки и других млекопитающих с любыми проявлениями их инстинктов (а голод как реакция на нехватку питательных веществ в крови есть, конечно, инстинкт).

Таким образом, пользуясь опытами И. П. Павлова с условными рефлексами, физиологи получили возможность не только изучать старые, врождённые, наследственные реакции или инстинкты, вроде выделения слюны и других соков при еде пищи, но и создавать новые формы поведения, лепить, как из мягкой глины, новые, всё более и более сложные реакции нервной системы, которым соответствуют новые, искусственно устанавливаемые связи в мозгу.

Овладев техникой образования условных рефлексов, можно было приниматься за сравнение поведения главнейших представителей животного мира, анализировать простые и сложные инстинкты, устанавливать, в чём именно заключается главное отличие низших форм нервной деятельности от высших, наиболее сложных, и, наконец, определять отличие поведения животных от разумных поступков человека.

На рис. 17 изображены схематически большие полушария головного мозга животных в продольном разрезе: здесь видны также, т. е. в разрезе, продолговатый мозг и часть спинного мозга.

Рис. 17. Схема образования условных слюнных и двигательных рефлексов (по Павлову с дополнениями). Сплошная линия — дуга безусловного рефлекса. Пунктир — условного рефлекса (временной связи).