ГЛАВА VIII. ЗАКОНЫ НЕРВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.
161. Вышеизложенные замечания имели целью показать, как мало существенной помощи психология может в настоящее время извлечь из того, что известно об элементарной структуре нервной системы, сколь бы необходимо ни было точное знание этой структуры для полного анализа ее функций. Это предостережение было специально адресовано тем студентам-медикам и психологам, чьи исследования оставляют им недостаточно досуга для самостоятельных микроскопических исследований и которые поэтому вынуждены полагаться на знания из вторых рук, обычно дефектные в отношении многих уточняющих соображений, поддерживающих бдительность скептицизма. Полагаясь на позитивные утверждения и обманчивые диаграммы, которые отображают лишь то, что наблюдатель воображает, а не то, что он видит на самом деле, они строят на таких данных теории болезней или психических процессов; или же они переводят наблюдаемые факты на язык этой воображаемой анатомии и предлагают этот перевод как новый вклад в науку.
162. Но как бы мало помощи в настоящее время ни можно было извлечь из учения микроскопа, некоторую помощь психология может извлечь из него уже сейчас. Это учение часто будет служить, например, для исправления поспешных выводов субъективного анализа, который представляет искусственные различия как реальные, разделяя то, что соединила природа. Оно покажет определенные органические связи, ранее не подозревавшиеся; и поскольку все, что органически связано, не может быть функционально разделено, такие резко очерченные аналитические различия, как различия периферии и центра или ощущения и движения, должны рассматриваться лишь как искусственные вспомогательные средства. Демонстрация нерасторжимого единства тканей является демонстрацией их функционального сотрудничества. Точно так же анатомическая демонстрация сходства и непрерывности всех частей центральной системы отбрасывает аналитическое отделение одного центра от другого, кроме как в качестве удобного приема; доказывая, что мозговое вещество едино со спинномозговым веществом, обладая теми же свойствами, теми же законами действия.
В настоящее время психология должна искать объективную помощь скорее у физиологии и патологии, чем у элементарной анатомии. В последующих параграфах я постараюсь отобрать главные законы нервной деятельности, которые раскрывают исследования физиологов и патологов. С помощью этих законов мы можем направлять и контролировать психологические исследования.
ЭНЕРГИЯ НЕЙРИЛЬНОСТИ.
163. Жизнедеятельность характеризуется непрерывным молекулярным движением, как состава, так и разложения, при построении структуры и высвобождении энергии. Жизнь каждого организма представляет собой комплекс изменений, каждое из которых прямо или косвенно влияет на статические и динамические отношения, каждое являясь результатом многих взаимодействующих сил. В питании каждого органоида происходит накопление молекулярного напряжения, то есть запасенной энергии в латентном состоянии, готовой к расходованию в деятельности этого органоида; и это расходование может происходить в виде ровного потока или внезапного выброса. Молекулярные движения под одним углом зрения можно назвать конвергентными или формообразующими: они строят структуру и стремятся к состоянию равновесия, которое мы называем статическим состоянием органоида, т. е. состоянием, в котором он не активен, но готов к действию. Совершенное равновесие, конечно, никогда не достигается из-за непрерывного молекулярного изменения: действительно, жизнь несовместима с полным покоем. Под другим углом зрения молекулярные движения можно назвать разряжающими: они составляют динамическое состояние органоида, в котором проявляется его функциональная активность. Энергия теперь перенаправляется, высвобождается, и излишек, сверх того, что поглощается при формировании, вместо того чтобы медленно просачиваться, вырывается наружу направленным потоком. Медленное формирование секрета в железистой клетке и разряд этого секрета проиллюстрируют это; или (если допустить мышечный тонус) можно также сослаться на начальное сокращение хронического состояния и полное сокращение динамического состояния.
164. Разряд, который следует за возбуждением, можно таким образом рассматривать как направленное количество молекулярного движения. Поскольку он всегда строго относителен к энергии напряжения и неизбежен, когда это напряжение достигает определенного излишка сверх того, что требуется для построения, существует предел: 1) росту и эволюции каждого органоида и каждого организма (ср. Проблема I, § 118), и 2) его динамическому эффекту. Когда излишка нет, органоид неспособен к разряду: он тогда истощен, т. е. не будет реагировать на стимул.
165. Особенностью нервной ткани является ее превосходство в направляющей энергии. Как и все другие ткани, она растет, развивается и умирает; но превыше всех других она обладает тем, что мы называем возбудимостью, или готовностью к разрядке своей энергии направленным потоком. Благодаря своему топографическому распределению она играет функциональную роль возбуждения деятельности других тканей: она передает молекулярное возмущение от периферии к центру, от центра к центру и от центра к мышцам, сосудам и железам. Когда мышца возбуждена, она движется, а когда железа возбуждена, она секретирует; но эти действия заканчиваются, так сказать, самими собой; мышца не перемещает непосредственно никакую другую мышцу; железа не возбуждает непосредственно никакую другую железу. Нерв, напротив, всегда имеет широко распространяющийся эффект; он возбуждает центр, который непрерывен с другими центрами; и, возбуждая одну мышцу, обычно возбуждает группу. Отсюда нервная система — это то, что связывает различные органы в динамическое единство. И сравнительная анатомия учит, что существует параллелизм между развитием этой системы и эффективной сложностью организма. По мере того как ткани становятся все более специализированными, а органы — все более индивидуализированными, они становились бы все более непригодными для общего обслуживания организма, если бы соответствующее развитие нервной системы не принесло объединяющий механизм.
Большая нестабильность нейрина, иными словами, его высокая степень напряжения, делает его особенно склонным нарушать напряжение других тканей. Он очень изменчив; и эту изменчивость придется учитывать при объяснении ограничения разрядов определенными центрами. Хороший пример преувеличенного напряжения дает отравление стрихнином. Центры тогда настолько легко возбудимы, что прикосновение или дуновение холодного воздуха на кожу вызовет судороги. И примечательно, что в течение нескольких часов после этого судорожного разряда центры возвращаются к чему-то вроде своего нормального состояния; и животное можно затем гладить, щипать или обдувать без аномальных реакций. Но в течение этого интервала центры медленно накапливают избыток напряжения из отравленной крови; и по окончании судороги снова последуют за малейшим стимулом. Это чередование истощения и рецидива отмечено Шредером ван дер Колком в периодичности явлений, проявляющихся при заболеваниях спинного мозга.
РАСПРОСТРАНЕНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ.
166. Понимая, таким образом, что распространение возбуждения зависит от состояния напряжения ткани и всегда следует по пути наименьшего сопротивления, каким бы он ни был в данный момент, мы должны спросить, происходит ли передача только в одном направлении: от периферии к центру в чувствительных нервах и от центра к периферии в двигательных нервах? Большинство физиологов отвечают на это утвердительно. Действительно, каждому нерву было приписано особое свойство в силу этого воображаемого ограничения центростремительного и центробежного проведения. «Нервный ток» (принятый как физический факт, а не просто метафора) должен «течь» от центральных клеток вдоль двигательного нерва к мышцам; но по странному недосмотру ток также заставляют «течь» к центральным клеткам, которые, как говорят, его производят! Теперь, хотя фактом может быть, и вероятно является, то, что в норме чувствительный нерв, будучи стимулирован на своем периферическом конце, распространяет стимуляцию к центру, а двигательный нерв распространяет свое центральное возбуждение к периферии, вопрос о том, не способен ли каждый нерв к передаче в обоих направлениях, этим не решается. Априори иррационально утверждать, что нервы, фундаментально схожие по составу и структуре, различны по свойствам; и мы могли бы с таким же успехом предположить, что пороховой шнур можно поджечь только с одного конца, как и предположить, что нерв можно возбудить только с одного конца. И как доказательства подтверждают этот априорный вывод? Дюбуа-Реймон доказал, что каждый нерв проводит электричество в обоих направлениях; но поскольку не было удовлетворительно показано, что нейрильность идентична электрическому току, это может не считаться решающим. Такое сомнение не висит над следующими фактами. М. Поль Бер, продолжая любопытные эксперименты Джона Хантера по пересадке животных, пересадил хвост крысы под кожу спины крысы, причем кончик хвоста был вставлен под кожу, а его основание поднималось в воздух, так что здесь имеет место инверсия нормального положения. С течением времени чувствительность постепенно возвращается в этот пересаженный хвост; и по прошествии около двенадцати месяцев крыса не только чувствует, когда хвост щиплют, но и знает, где находится раздражение, и поворачивается, чтобы укусить щипцы. Здесь мы имеем случай чувствительного нерва, перевернутого, но передающего стимуляцию от основания к кончику хвоста, а не от кончика к основанию, как в нормальном органе. Вюльпиан и Филиппо, разделив два нерва, соединили центральный конец чувствительного нерва с периферическим концом двигательного нерва; когда органическое соединение было завершено и каждый нерв был сформирован из половин двух разных нервов, эффект ущипывания одного из них заключался в одновременном вызове боли и движения, показывая, что возбуждение передавалось вверх к центру и вниз к мышцам. Это можно сравнить с пороховым шнуром, имеющим заряженную пушку на одном конце и пучок соломы на другом, когда, если искра падает где-либо на этот шнур, пламя бежит вдоль в обоих направлениях, взрывает пушку и поджигает солому.
167. Действительно, нам достаточно вспомнить полужидкую природу осевого цилиндра, чтобы сразу увидеть, что он должен проводить волну движения так же легко в одном направлении, как и в другом. Жидкость передает волны в любом направлении в соответствии с начальным импульсом. Следовательно, нет оснований утверждать, что, поскольку обычное направление является центростремительным в чувствительном нерве и центробежным в двигательном нерве, каждый нерв неспособен передавать возбуждения в обоих направлениях. И я думаю, что многие явления более понятны при допущении, что нервная передача происходит в обоих направлениях. Если глаз пристально фиксируется на определенном цвете в течение нескольких минут, сетчатка истощается и больше не реагирует на стимул этого цвета: здесь стимуляция, конечно, центростремительная. Но если вместо того, чтобы пристально смотреть на цвет, разум (в полном отсутствии света) пристально представляет его, этот церебральный образ в равной степени способен истощить сетчатку; и если мы не верим, что цвет — это церебральное, а не ретинальное явление (что является моим частным мнением), мы должны принять это как доказательство центробежного возбуждения сенсорного тракта. Другую иллюстрацию можно взять из мышечного чувства. Возможно, к мышцам распределено несколько чувствительных волокон; но даже если наблюдения Сакса будут подтверждены, я не думаю, что все мышечные ощущения можно приписать этим волокнам, но что так называемые двигательные волокна также должны сотрудничать. Когда нерв воздействует на мышцу, мышца реагирует на нерв; и когда нерв воздействует на центр, центр реагирует на нерв. Возбуждение центральной ткани не может оставить нерв, который сливается с ней, незатронутым; возбуждение мышечной ткани должно также, путем обращения «тока», повлиять на свой нерв. Лаплас указывает, как движение руки, которая держит подвешенную цепь, распространяется вдоль цепи к ее концу, и если, когда цепь находится в покое, мы снова приводим этот конец в движение, вибрация вернется к руке. Сокращение мышцы будет не только стимулировать чувствительные волокна, распределенные по ней, но также, я полагаю, стимулировать сами двигательные волокна, которые вызвали сокращение, поскольку эти волокна сливаются с мышцей.
168. Чтобы понять это, необходимо помнить, что стимуляция нерва возникает не в измененном состоянии этого нерва, а в процессе изменения, т. е. нарушении напряжения. Длительность стимуляции — это длительность процесса изменения, а интенсивность возрастает с дифференциалом скорости изменения. Так что, когда нерв, который был возбужден изменением состояния, возвращается к своему прежнему состоянию, этот возврат — будучи другим изменением — является новым возбуждением. То, что действует не измененное состояние, а изменение, объясняет факт, отмеченный Браун-Секаром: лягушка, отравленная стрихнином, будучи обезглавленной и при разрушенном дыхании, будет оставаться неподвижной в течение многих дней, если ее тщательно оберегать от всякого внешнего возбуждения; но ее нервная система все это время находится в таком состоянии напряжения, что первое же прикосновение вызывает общие судороги. Фройсберг также отмечает, что если лягушку без мозга подвесить за нижнюю челюсть и ущипнуть за одну лапку, то сначала движется другая нога, затем быстро снова опускается и остается в покое до тех пор, пока щипцы не будут удалены с ущипнутой лапки, когда внезапно все четыре лапки приходят в сильное движение от стимуляции, которую производит простое удаление. Добавим также хорошо известный и значимый факт, что если нерв быстро перерезать острой бритвой, то не возникает ни ощущения, ни движения, потому что интенсивность стимула, будучи, говоря математически, функцией процесса изменения, длительность процесса в этом случае слишком мала. На том же основании приложение стимула не вызовет движения, если сила будет очень медленно возрастать от нуля до интенсивности, которая разрушит нерв; но на любой стадии внезапное увеличение вызовет движение.
169. Мы можем сгруппировать все вышеизложенные соображения в эту формулу:
Закон I. Каждый нервный процесс обусловлен внезапным нарушением молекулярного напряжения. Высвобожденная энергия разряжается вдоль линий наименьшего сопротивления.
Условия, которые определяют линии наименьшего сопротивления, многообразны и изменчивы. Нервная система — это непрерывное целое, каждая часть которого связана с разнообразными органами; но, несмотря на это анатомическое разнообразие, более глубокая однородность приводит к тому, что деятельность каждой части зависит от деятельности каждой другой и вовлекает ее, в большей или меньшей степени. Под «в большей или меньшей степени» имеется в виду, что, хотя возбуждение одной части неизбежно влияет на состояние всех остальных из-за их структурной общности, так что каждое ощущение и каждое движение действительно представляют собой изменение во всем организме, однако ответный разряд, определяемый в каждом органе этим изменением, зависит от напряжения органа и его центра в этот момент. Плохой урожай действительно затрагивает всю нацию; но его эффект заметен на благосостоянии бедных скорее, чем богатых, хотя цена на хлеб одинакова для богатых и бедных. Нервные центры, а также мышечные или железистые органы различаются по своей возбудимости; одним из условий этой большей возбудимости является большая частота, с которой они призываются к деятельности. Продолговатый мозг в норме более возбудим, чем спинной мозг; сердце — более, чем конечности. Отсюда стимул, который увеличит дыхание и пульс, может не иметь заметного эффекта на конечности; но некоторый эффект он должен иметь.
170. Представьте себе все нервные центры как связанную группу колокольчиков разного размера. Каждое сотрясение соединительной проволоки будет в большей или меньшей степени сотрясать все колокольчики; но поскольку одни тяжелее других, а некоторые рычаги менее подвижны, будет много вибраций проволоки, которые заставят одни колокольчики звучать, другие — просто колебаться без звука, а третьи — не колебаться заметно. Даже некоторые из более легких колокольчиков не будут звонить, если какое-либо внешнее давление остановит их; или если они уже звонят, добавленные импульсы, не будучи ритмически синхронизированными, остановят звон. Так стимул чувствительного нерва сотрясает свой центр, а через него и всю систему; обычно стимуляция в основном отражается на группе мышц, иннервируемых из этого центра, потому что это самый готовый путь разряда; но иногда она не разряжается главным образом по этому пути, так как линия наименьшего сопротивления лежит в другом направлении; и разряд никогда не идет по этому пути, не иррадиируя также вверх и вниз через центральную ткань. Будучи таким образом иррадиированным, он попадает в общий поток нервных процессов; и в зависимости от состояния, в котором находятся различные центры в данный момент, он модифицирует их деятельность. Нервный шок — физический или психический — заметно влияет на все органы. Тяжелая рана парализует на время части, далеко удаленные от раненого места. Удар по желудку остановит сердце; испуг сделает то же самое. Ужас расслабляет конечности или заставляет их дрожать; то же самое делает сотрясение: если лягушку с силой бросить на землю, все ее мышцы придут в судорогу; но если нервы одной конечности перерезать до шока, мышцы этой конечности не будут охвачены судорогами.
171. Мы склонны рассматривать разряд на движущихся органах так, как если бы это был единственный ответ на стимуляцию; но хотя он наиболее заметен, он отнюдь не является самым важным эффектом. Помимо возбуждения мышц, в большей или меньшей степени, каждый нервный процесс оказывает влияние на органические процессы секреции и вызывает тепловые и электрические изменения. Шифф продемонстрировал, что каждое ощущение повышает температуру мозга; Нотнагель — что раздражение чувствительного нерва вызывает сужение мозговых артерий и, следовательно, церебральную анемию. Браун-Секар и Ломбард обнаружили, что температура конечности повышается, когда ее кожу щиплют, и понижается, когда щиплют кожу в другом месте. Жорж Пуше показал, что рыбы меняют цвет в зависимости от яркости или темноты грунта, над которым они остаются; и эти изменения зависят от нервной стимуляции, главным образом через глаз, причем перерезание зрительных нервов предотвращает изменение. Это лишь многочисленные апостериорные подтверждения того, что априори может быть предвидено. Они цитируются здесь лишь для того, чтобы подчеркнуть соображение, редко адекватно удерживаемое в уме, что каждый нервный процесс — это изменение, которое вызывает другие изменения во всем организме.