Глава первая Физиологические основы памяти

Краткий очерк физиологии нервной системы. – Сущность нервного возбуждения. – Функции головного мозга. – Значение кровообращения для нервной деятельности. – Гипотезы о физиологических основах памяти: гипотеза «следов», гипотеза «движений», сохраняющихся в нервном веществе, гипотеза «предрасположения». – Физиологическое объяснение привычных движений.

Конечно, многие из читателей этой книги слышали о мнемонике, или «искусстве приобрести хорошую память», но, наверное, очень немногие знают, что такое мнемоника на самом деле. Если бы такое искусство в действительности было возможно, то оно было бы полезнейшим искусством для человечества, потому что приобрести хорошую память – значит сделаться способным легко усваивать различные знания и, раз усвоив, сделать их своим прочным достоянием; если бы такое искусство было в самом деле возможно, то всякий мог бы без труда приобрести большой запас знаний; но, к сожалению, обещание учителей мнемоники в несколько приёмов улучшить память есть заблуждение.

В настоящей книге я намерен показать своим читателям, что такого искусства не существует, что, правда, выработаны целесообразные способы запоминания, но что нет способов улучшения, или «развития», памяти в том смысле, как это предлагают учителя мнемоники.

Чтобы можно было говорить о том, может ли память «развиваться», нам необходимо прежде всего ознакомиться с тем, что такое память. Ответ на этот вопрос мы должны искать в физиологии, или науке, которая исследует то, что совершается в нашем теле, и в психологии, или науке, которая исследует то, что совершается в нашей душе.

Чтобы объяснить то, что делается в нашей душе, часто бывает необходимо знать то, что делается в нашем теле: психология обыкновенно должна пользоваться указаниями физиологии, а это происходит оттого, что между душой и телом существует тесная связь.

Какого рода эта связь, мы разбирать здесь не станем: этот вопрос в настоящую минуту для нас не представляет важности. Мы не будем говорить о том, существует ли «душа», и если существует, то как она воздействует на тело; мы не будем говорить о том, правы ли материалисты, которые считают, что никакой души в человеке нет, что есть только мозг или нервная система, которая и совершает всё то, что обыкновенно приписывается душе. Как бы мы эти вопросы ни решали, это безразлично для вопроса о сущности памяти.

Для нас из вопроса об отношении между душой и телом важно заметить только то, что когда в нашей душе совершаются какие-нибудь процессы, когда мы, например, переживаем какое-нибудь чувство, когда у нас в сознании есть какая-нибудь мысль, когда у нас есть какое-нибудь желание, то в это время у нас в теле совершаются вполне определённые процессы, происходит то или другое движение частиц мозга, то или другое изменение в кровообращении или в сердцебиении и т. п.

Вследствие того, что душевная деятельность так тесно связана с физической, мы для решения вопроса, что такое память, должны предварительно ответить на вопрос, что такое мозг или нервная система, каково её строение и какого рода изменения вообще в ней могут происходить в то время, когда мы переживаем что-нибудь в нашем сознании.

Я сначала напомню читателю в самых общих чертах строение и функцию мозга, разумеется, ограничиваясь самым существенным.

Если в нашем присутствии физиолог вскроет череп человека, то, по удалении так называемых оболочек мозга нашему взору представится головной мозг с его различными частями. Главная часть головного мозга – это полушария; они занимают самую верхнюю часть черепной полости и покрыты так называемыми бороздками и извилинами; есть правое и левое полушарие. Ниже полушарий лежат две другие части головного мозга – это мозжечок и продолговатый мозг; от продолговатого мозга начинается спинной мозг – это толстая нить, проходящая через позвонки до нижней части спины; от спинного мозга берут начало другие нити, проходящие между позвонками и распространяющиеся по всему телу. Эти нити на всём своём протяжении разветвляются и затем тончайшими, невидимыми для простого глаза нитями покрывают различные органы: часть их идёт к мускулам, часть – к поверхности кожи и т. п., эти тончайшие нити и есть то, что называется нервными нитями, или волокнами. Физиологи, кроме того, различают нервные клетки. Из нервных клеток и волокон составляется вся нервная система.

В последнее время анатомы нашли, что вся центральная нервная система состоит из особых анатомических единиц, так называемых нейронов. Нейрон представляет собой именно соединение клетки с нервными волокнами, выходящими из неё в виде отростков. Одни из этих отростков короткие – это так называемые протоплазматические отростки, и один длинный отросток, именуемый осевоцилиндрическим. Этот-то отросток и называется нервной нитью. Нейроны связываются друг с другом таким образом, что осевоцилиндрический отросток одного сплетается с протоплазматическими отростками другого (см. рис. 1). Некоторые анатомы утверждают, что осевоцилиндрические отростки обладают способностью приходить в движение, а именно – удлиняясь или укорачиваясь. При этом происходит то, что когда осевоцилиндрические отростки одного нейрона удлиняются, то устанавливается связь с другим нейроном, а когда укорачиваются, то эта связь прекращается[1].

Как я сказал, физиологи различают нервные нити и нервные клетки. Если мы вырежем из тела нервную нить и положим ее под сильно увеличивающий микроскоп, то заметим, что нервная нить состоит из оболочки, покрывающей так называемое нервное вещество, которое для нас и представляет главный интерес. Если мы сделаем то же самое с нервными клетками, то увидим, что они имеют почти круглую форму и отличаются друг от друга количеством отростков. Нервные клетки признаются главной составной частью головного мозга; некоторые физиологи нашли способ сосчитать их; по их мнению, число клеток доходит до 600 миллионов.


Рис. 1. Схема соединения нейронов. Нейрон A, d – его протоплазматические отростки, c – осевоцилиндрический. Нейрон B (обозначение его отростков то же самое) соединяется с нейроном A таким образом, что осевоцилиндрический отросток A, обозначенный через c, приходит в соприкосновение с протоплазмическими отростками B, обознач. посредством d.


Зная, что головной и спинной мозг состоят из нервных клеток и нервных нитей, спросим себя, как действуют эти нервные элементы? Физиологи предполагают, что вещество клеток и вещество нитей имеет один и тот же состав и обладает способностью очень быстро разлагаться. Чтобы объяснить, что делается с нервным веществом в то время, как нерв действует, возьмём в пример порох. Если мы в кучку пороха бросим искорку, то порох вспыхнет и разложится на свои составные части; при разложении он может произвести известное количество работы: мы знаем, что посредством разложения одного фунта пороха можно поднять на воздух целую скалу. Когда нерв действует, то с его веществом происходит приблизительно то же самое, что и с порохом.

Физиологи, чтобы показать деятельность нерва, обыкновенно поступают следующим образом: они отрезают ножку лягушке в том месте, которое соответствует нашему колену, оставляя в целости так называемый седалищный нерв, связанный с мускулами голени, которые своим сокращением приводят в движение лапку лягушки. Имея такой «препарат»[2], мы можем наблюдать, что в состоянии производить нерв, когда он действует; для этого мы должны раздражать или возбуждать его; а это мы можем делать различными способами: щипать нерв, прикасаться к нему чем-нибудь горячим или холодным, прикладывать к нему какое-нибудь вещество, напр., соль; во всех этих случаях мы заметим, что нерв возбуждается; об этом мы можем судить по тому, что лапка лягушки сокращается всякий раз, как нерв возбуждается.

Что же делается с нервным веществом в то время, как мы возбуждаем нерв? Оно разлагается, подобно пороху, и это разложение передаётся от одного конца нити до другого. Поясним это сравнением. Положим, что мы взяли порох и насыпали на столе таким образом, чтобы образовалась длинная тонкая полоска. Затем мы бросили искорку с одного конца полоски; тогда порох, вспыхнув с этой стороны, передаст огонь другой части, эта – следующей и т. д., пока не сгорит вся полоска. То же самое происходит и с нервным веществом: разложение нервного вещества передаётся от одной части до другой, пока не дойдёт до мускула, и здесь-то оно совершает работу, т. е. сокращает мускул.

Аналогия между сгоранием пороха и разложением нервного вещества полная, но есть и существенная разница между этими двумя «сгораниями». Когда порох сгорит, то он перестаёт существовать: нельзя его зажечь второй раз. Если бы с нервным веществом делалось то же самое, что и с порохом, то мы могли бы возбудить нерв только один раз, нервное вещество разложилось бы, и мы уже больше не были бы в состоянии возбуждать нерв, а между тем в действительности мы можем возбуждать его много раз. Отчего же это происходит, если нервное вещество разлагается? Это происходит оттого, что взамен, так сказать, «истраченного» вещества появляется другое. Надо знать, что нерв находится в соприкосновении с кровеносными сосудами; относительно же крови мы знаем, что она содержит различные питательные вещества, которые служат для того, чтобы восстанавливать всё то, что нашим телом истрачено. Это же, разумеется, справедливо и относительно нервного вещества; как только оно разложилось, из крови тотчас поступает в нерв материал, из которого вновь создаётся нервное вещество; таким образом, жизнь нерва сводится к беспрестанному умиранию и оживанию; отсюда понятно, что нерв работает тем лучше, чем обильнее он снабжается питательным материалом, и наоборот.

Теперь мы знаем, в чём заключается деятельность нервной нити, взятой в отдельности, но нам нужно знать деятельность всей нервной системы, всех нервов, находящихся в нашем теле. Для этого мы должны помнить следующее. Нервы, смотря по тому, в каком направлении проводят возбуждение, делятся на две группы. Есть нервы, которые проводят возбуждение от поверхности тела к мозгу; эти нервы называются чувствующими; при возбуждении этих нервов мы ощущаем теплоту, холод, боль, свет, звук и т. п. Другой род нервов проводит возбуждение от мозга к поверхности тела; эти нервы называются двигательными; благодаря возбуждению этих последних мы производим различные движения рук, ног, туловища и других частей нашего организма.

Если мы возьмем лягушку, обезглавим её и станем щипать её ножку, то ножка будет сокращаться. Это происходит оттого, что возбуждение от поверхности кожи передаётся к клеткам спинного мозга, отсюда по двигательным нервам идёт к мускулам, которые и сокращаются. Такое движение называется рефлективным.

Если кто-нибудь подойдёт и незаметно для меня ущипнёт меня за руку, то я, разумеется, быстро её отдёрну; это движение тоже будет рефлективным: оно совершается помимо моего хотения, благодаря простому возбуждению нервных нитей и клеток.

Что же сказать о тех движениях, которые совершаются по моему хотению? Например, когда я хочу согнуть руку, опустить голову и т. д. Физиологи говорят, что эти движения происходят точно так же, благодаря возбуждению нервов, с той только разницей, что в рефлективных движениях возбуждение начинается извне и проходит через спинной мозг и второстепенные центры головного мозга, а в движениях сознательных возбуждение начинается изнутри и по преимуществу в коре головного мозга, а затем распространяется на мускулы нашего тела.

Зная, что такое нервное возбуждение и как оно распространяется, мы легко поймём, отчего физиологи нашу нервную систему сравнивали с телеграфом. Наш головной мозг мы для простоты разделим на три части: первая часть – это полушария – главный центр; вторую часть (продолговатый мозг, мозжечок, так называемые субкортикальные центры и т. п.) мы назовём второстепенным центром, и наконец, клетки спинного мозга – третьестепенным центром. Применяясь к телеграфному языку, мы можем сказать: главная «станция», второстепенная «станция» и т. д.; одна «станция» соединена с другой посредством проволок. Третьестепенная станция может действовать сама по себе, отдельно от второстепенной и главной станции (простые рефлективные движения). Второстепенная станция также может совершать действия, отдельно от главной станции (это сложные рефлективные движения). Наконец, в главной станции совершаются действия, которые связаны с сознанием. Когда мы ощущаем, рассуждаем, решаем, то в это время у нас возбуждаются определённые нервы мозговых полушарий, в деятельное состояние приходят определённые части коры головного мозга. Так утверждают физиологи.

Но откуда они знают, что в том или в другом случае возбуждается та или другая часть мозга?

Это они знают из опытов, которые производятся приблизительно следующим образом. Берут, напр., голубя и осторожно вырезают у него полушария. Это можно сделать без всякой опасности для жизни голубя. Он ещё долгое время может жить; но умственные способности его совершенно меняются. Если положить перед ним зёрна, то он не станет их клевать; он будет клевать их только тогда, когда эти зёрна положат ему в клюв; он не станет сам по себе двигаться; если же его толкнуть, то он может приходить в движение. Одним словом, голубь делается каким-то машинообразным существом, он теряет «рассудок» и «волю». Отсюда делается вывод, что деятельность рассудка и воли всецело связана с деятельностью мозговых полушарий.

Мозговые полушария, как я сказал, имеют извилины, и физиологам удалось с большей или меньшей точностью определить назначение каждой из них; если вырезать у животного, напр. у собаки, ту или другую извилину, то окажется, что собака лишилась какой-нибудь способности, напр., приводить в движение переднюю лапу, язык и т. п. Если мы, напр., у собаки вырежем часть затылочной доли, то оказывается, что собака утрачивает способность видеть предметы, следовательно, утрачивает способность зрительных восприятий. Если мы вырежем определённую часть височной доли, то собака лишается способности воспринимать звуки. Если в так называемом зрительном центре вырежем середину, то натолкнёмся на следующее любопытное явление: собака лишается способности истолковывать, объяснять, какому предмету принадлежит тот или другой цвет; цвет она может воспринимать, но только не знает, какому предмету он принадлежит, у неё наступает то, что физиологи называют психической слепотой. Этот способ определять назначение той или другой части головного мозга называется способом экстирпации, или удаления тех или других частей его.

Второй способ – это возбуждение при помощи электрического тока. Мы можем приложить электрический ток к той или иной части мозга, к той или иной извилине мозга или к тому или другому участку, и затем смотрим, какая часть тела приходит в движение. Напр., можем приложить к какому-нибудь месту так называемой «двигательной области», тогда мы увидим, что у животного будет приходить в движение или лапа, или голова и т. п. Таким способом можно определить, какая часть мозга управляет движением той или другой части тела.

Есть ещё один способ определять назначение различных частей мозга. Это именно вскрытия после смерти. Бывают случаи, когда некоторые лица вследствие болезни утрачивают способность совершать то или другое действие, напр., приводить в движение какую-либо конечность и т. п. Физиологи предполагают, что утрата этой способности происходит вследствие того, что какая-то часть мозга перестала действовать, т. е. возбуждаться; тогда после смерти этого больного вскрывают череп и смотрят, какая часть мозга поражена. Из этого делают заключение, что та или другая способность зависела от действия той или другой части головного мозга. Бывают, напр., случаи, что люди, у которых руки и пальцы находятся в совершенно нормальном состоянии, вдруг утрачивают способность писать. Эта болезнь называется аграфией. Бывают случаи, когда человек, у которого язык, гортань и проч. находятся в полной целости, утрачивают способность произносить слова (болезнь эта называется афазией). Вскрытия показывают, что эти болезни происходят вследствие поражения той или другой части мозга.

Таким способом удалось с большей или меньшей точностью определить назначение каждой части головного мозга (см. рис. 2).


Рис. 2. Изображение участков головного мозга, которые, по предположению физиологов, имеют различное значение. Так, напр., та часть, которая на рисунке обозначена зрение, управляет способностью зрения, и т. п.


Мы видели, как нерв действует, как он возбуждается и как связаны друг с другом различные части нервной системы; мы видели, что нервное вещество во время деятельности разлагается и от притока питательного вещества крови возобновляется. Теперь я покажу, как итальянский учёный Моссо доказывает, что во время деятельности нервов мозга к ним приливает большое количество крови. Он изобрёл особый аппарат, который называется плетисмографом. Читатель может легко понять устройство этого прибора, если заметит следующее. Погружаем руку в стеклянный сосуд, наполненный до краёв водой (см. рис. 3). В этом сосуде устанавливается вертикально тонкая стеклянная трубочка. Эта трубочка должна служить указателем уровня воды в сосуде. Затем то лицо, над которым мы сейчас будем производить опыт, погружает руку, сжатую в кулак, в сосуд с водой. После этого сосуд завязывают плотно каучуковой перепонкой. Вода в вертикальной трубочке поднимается и останавливается на известном уровне[3]. Будем задавать испытуемому лицу различные вопросы, чтобы дать работу его уму, напр., предлагать какие-нибудь сложные умственные вычисления, говорить на малоизвестном ему языке и т. п. Тогда вода в трубочке станет опускаться.


Рис. 3. Прибор Моссо.


Чем объяснить это опускание воды в трубочке при умственном напряжении? Это объясняется вот чем. Когда человек начинает напряжённо мыслить, то кровь со всего организма начинает усиленно притекать к головному мозгу, и все другие части тела поэтому освобождаются от крови, между прочим, и рука.

Так как кровь отливает от руки к мозгу, то объём руки уменьшается, жидкость в трубочке опускается. Если же лицо, над которым производится опыт, перестанет напряжённо мыслить, то кровь опять приливает к руке от мозга, объём руки увеличивается и жидкость в трубочке поднимается.

Этот простой опыт убеждает нас в том, что кровь необходима для деятельности нервной системы.

Здесь мы ознакомились с деятельностью нервной системы – этого «органа» души. Мы видели, что умственная деятельность связана каким-то образом с деятельностью нервной системы. Чтобы деятельность эта была нормальной, нужно также, чтобы нервная система действовала нормально. Если часть нервной системы подвергается какому-нибудь болезненному нарушению, то в душевной деятельности замечается пробел (утрачивается, напр., способность речи, движения и т. п.). Нервная система нуждается в притоке питательного материала: если это питание недостаточно, то понятно, что она должна действовать неудовлетворительно; а отсюда должно быть понятно также и то, что при плохом питании нервной системы умственная деятельность должна быть понижена.