Секреты поведения: как Иван Павлов обнаружил условные рефлексы

Русский врач, физиолог и невролог Иван Павлов известен своими экспериментами над собаками. Свои опыты ученый проводил, чтобы выяснить, существует ли у живых организмов условный рефлекс — реакция организма, которая возникает в течение жизни, а не появляется с рождения. За работу по физиологии пищеварения в 1904 году Павлов получил Нобелевскую премию, и стал первым русским ученым, удостоенным награды.

От священника до врача: путь Ивана Павлова

Иван Павлов родился в небогатой семье, отец был священником, а мать домохозяйкой. Петр Дмитриевич рассчитывал, что сын последует его примеру и пойдет в церковь, и Иван поступил в Рязанскую духовную школу, а после в семинарию. Мальчику нравилось, что с ним делились знаниями, однако религия была ему непонятна.

Вскоре Павлов увлекся работами Чарльза Дарвина и Ивана Сеченова, и понял, что хочет заниматься наукой. Отец был категорически против, но Иван Петрович был непреклонен.

Уже на первом году обучения Павлов со своим однокурсником Афанасьевым опубликовал работу о физиологии панкреатических нервов, за которую молодых людей наградили золотой медалью университета. В 1875 году Павлов получил степень кандидата естественных наук.

Позже ученый поступил в Императорскую Академию медицинской хирургии и продолжил изучать физиологию. Он работал ассистентом своего бывшего учителя, Элиаса фон Циона, до того момента, пока преподаватель не был вынужден уехать в Париж.

После окончания медицинской Академии Павлову предложили должность заведующего физиологической лабораторией Боткинской больницы, где он смог продолжить работу над изучением системы кровообращения. В 1883 году врач защитил диссертацию на тему «Центробежные нервы сердца».

Спустя год Иван Петрович уехал за границу, чтобы обучаться у лучших физиологов. Сначала он отправился в Германию к Карлу Людвигу, который специализировался на сердечно-сосудистой системе, а после в Польшу к Рудольфу Хайденхайну, чтобы помочь тому в изучении пищеварения у собак.

В Россию ученый вернулся уже с идеей для будущих исследований. В 1895 году Павлов был назначен преподавателем на кафедру физиологии Императорского института экспериментальной медицины, где у него появилась собственная лаборатория.

«Собака Павлова»: открытие условного рефлекса

Первые исследования Павлова были посвящены изучению физиологии пищеварения. Хирургическим путем он смог изучить роль тела и мозга в процессе пищеварения и исследовать желудочную секрецию — выработку желудочного сока. В 1897 году ученый опубликовал книгу «Лекции о работе пищеварительных желез», в которой поделился своими выводами.

В лаборатории Павлов стал изучать связь между слюноотделением и кормлением у собак. Он выяснил, что у животных есть безусловная реакция — когда они едят, секрет выделяется только при виде пищи. Чтобы измерить количество выделяемой слюны, ученый имплантировал маленькую трубку собакам.

Иван Петрович предполагал, что слюноотделение начинается в тот момент, когда животное видит еду, однако вскоре у собак выделялась слюна при виде помощника Павлова. Собаки запомнили, что определенный человек в халате приносит им пищу.

Чтобы убедиться в правильности своих выводов, Павлов решил провести эксперименты с различными нейронными стимулами — электрошокером, зуммером, метрономом, лампочкой и колокольчиком. Все это он использовал в попытке создать ассоциацию определенного звука или действия с едой. Ученый обнаружил, что может не только вызвать условную реакцию у собаки, но и разрушить ассоциацию — создавать триггер, не давая пищи.

Иван Петрович не был специалистом в человеческой психологии, но предполагал, что условные реакции могут вызывать определенное поведение и у человека. Уже другие ученые, среди которых был специалист по поведению Джон Уотсон, смогли подтвердить гипотезу Павлова.

Продолжение экспериментов с собаками

Павлов продолжал свои эксперименты с животными и начал использовать метроном перед тем, как накормить собаку. Он повторял этот процесс несколько дней, а потом включил метроном, не давая еды, — у собак начала выделяться слюна при звуке тиканья устройства. Этой реакции не было у животных изначально, она выработалась со временем, и ученый назвал это явление «условным рефлексом».

В ходе эксперимента Иван Петрович осознал, что безусловный и нейтральный стимулы обязательно должны идти подряд, чтобы вызывать условную реакцию. Ученый называл это «законом временной смежности». Если же между тиканьем метронома и подачей еды проходило слишком много времени, то у собак не вырабатывался рефлекс.

Павлов получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1904 году за исследования пищеварения у животных. Они включали в себя не только эксперимент со слюноотделением, но и удаление пищевода у собаки, создание туннеля в горле, чтобы пища не попадала в желудок. Это все позволило ученому подтвердить теорию о том, что пищеварительная система управляется каким-то регулятором, возможно, нервной системой. Хотя методы врача были специфическими, он всегда старался, чтобы животные были здоровы и сыты.

«Иван Петрович занят — он умирает»: Павлов оставался ученым до самой смерти

В конце жизни у Ивана Петровича были проблемы с легкими, и он скончался от пневмонии. Есть легенда, что Павлов, будучи при смерти, попросил своих коллег и учеников собраться у постели и записывать его ощущения. Словно он рассказывал им, как сердце бьется медленнее и холодеют ноги, а заглянувшему посетителю сказали: «Академик не сможет вас принять. Иван Петрович занят — он умирает».

Кажется, что эксперименты Павлова были излишне жестокими, однако они оказали огромное влияние на развитие современной медицины. Благодаря опытам ученого, появилось больше данных о высшей нервной деятельности, пищеварительной системе и их взаимодействии. Информация о механизмах возникновения реакции помогла наилучшим способом воздействовать на организм человека, с целью его излечения.

Эксперименты с собакой Павлова позволили узнать, какая часть головного мозга задействована в формировании реакции на раздражители. Сейчас эти данные успешно используются в нейрохирургии. Врачи также научились лечить больных с заболеваниями ЦНС, что было бы невозможно без опытов Ивана Петровича.