高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)規(guī)律

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高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)規(guī)律

19世紀(jì)末,隨著科學(xué)的發(fā)展,人類對(duì)自己身體各部分的構(gòu)造已基本清楚,但對(duì)內(nèi)臟器官的工作機(jī)理,對(duì)人體的司令部——大腦以及神經(jīng)系統(tǒng)的活動(dòng)規(guī)律,卻了解很少。因?yàn)?a href="/w/%E5%86%85%E8%84%8F" title="內(nèi)臟">內(nèi)臟和大腦都隱藏在體內(nèi),它們工作的時(shí)候誰也看不見。怎樣才能觀察到它們的活動(dòng)規(guī)律呢?解決這個(gè)難題的,是俄國(guó)杰出的生理學(xué)家伊凡.彼得羅維奇.巴甫洛夫。

在巴甫洛夫以前,研究生理學(xué)的人,大多采用一種“急性實(shí)驗(yàn)”的方法。例如,牽一條狗來,將它麻醉后解剖,取出內(nèi)臟器官來做實(shí)驗(yàn)。但是巴甫洛夫不贊成這種方法,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的時(shí)候,器官已停止了正常狀態(tài)下的工作,觀察的結(jié)論當(dāng)然不會(huì)準(zhǔn)確。他主張進(jìn)行一種“慢性實(shí)驗(yàn)”,就是實(shí)驗(yàn)的時(shí)候不讓器官離開機(jī)體,也不作麻醉,這樣就能觀察到器官活動(dòng)的真實(shí)規(guī)律。

巴甫洛夫想:營(yíng)養(yǎng)是生命的來源,要了解人體內(nèi)臟的機(jī)理,理應(yīng)從研究消化開始,首先應(yīng)觀察胃的消化活動(dòng)??墒牵覆卦诟骨焕?,怎么可能看到里面的動(dòng)態(tài)呢?

一個(gè)偶然的事故,給了巴甫洛夫很大的啟發(fā)。有個(gè)獵人槍支走火,子彈射進(jìn)了自己的腹部,醫(yī)生救了獵人的命,可惜傷口長(zhǎng)期不能愈合,在腹部留下了一個(gè)通向胃部的小洞(這種通道,醫(yī)學(xué)上叫做瘺管),只好用紗布蓋著。聰明的醫(yī)生就利用這個(gè)難得的“窗口”,來觀察獵人胃的活動(dòng)情況。當(dāng)然,這只是獨(dú)一無二的特例,又不能在其他正常人身上再開這么一個(gè)窗口。

消息傳到巴甫洛夫耳里,漸漸地一個(gè)大膽的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)形成了。巴甫洛夫決定用狗代替人來做實(shí)驗(yàn)。先將狗胃的一部分割開,做成一個(gè)通向體外的胃瘺管,再在狗的脖子上開一個(gè)口子,把食管切斷,然后把兩個(gè)斷頭都接到體外。

實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,在帶瘺管的狗面前擺著一個(gè)食盤,饑餓的狗狼吞虎咽地吃了起來,可是咽下去的食物半路上從食管切口處掉了出來,又落在食盤里。狗雖然不停地吃,胃卻始終大唱“空城計(jì)”。有趣的是,食物雖然沒有進(jìn)入胃里,但狗的嘴巴一動(dòng),一咀嚼食物,胃就開始分泌胃液,因?yàn)槲竷?nèi)沒有雜物,透明純凈的胃液就從胃部瘺管中一滴一滴地流入外面接著的試管里。

這個(gè)“假飼”實(shí)驗(yàn)告訴我們:食物并沒有到胃里,而胃已開始分泌胃液,說明胃液的分泌不是食物刺激胃的結(jié)果,而是大腦通過神經(jīng)下達(dá)了命令。食物一進(jìn)入嘴里,味覺神經(jīng)就向大腦報(bào)告:食物來了,叫胃準(zhǔn)備消化。信號(hào)從大腦傳到胃,胃液就分泌出來了。

不僅如此,巴甫洛夫在實(shí)驗(yàn)中還觀察到好些耐人尋味的現(xiàn)象:當(dāng)狗一看見食物,還沒叼進(jìn)嘴里,瘺管里就已開始滴出胃液,這說明不僅口腔可以向大腦報(bào)告“食物來了”的消息,眼睛看見食物后,也可向大腦發(fā)出報(bào)告。甚至不讓狗看到食物,只是把香腸、火腿等藏在口袋里,靈敏的狗鼻子聞到了香味,也會(huì)有胃液滴出,這證明大腦已收到了鼻子發(fā)出的“準(zhǔn)備消化”的信息。

綜合這些現(xiàn)象。巴甫洛夫得出結(jié)論:大腦控制、支配著胃的消化活動(dòng),它是指揮全身各器官協(xié)調(diào)工作的司令部?!把芯看竽X活動(dòng)規(guī)律,認(rèn)識(shí)人體的司令部”成了巴甫洛夫下一個(gè)攀登的目標(biāo)。

巴甫洛夫已打開了觀察胃的“窗口”,有了研究消化的經(jīng)驗(yàn)。他注意到:當(dāng)狗看到食物,或聞到食物的香味時(shí)不僅能分泌胃液,嘴角也會(huì)流出口水。對(duì)了,通過唾液分泌去研究大腦,不是更方便嗎?

這一次,他在狗的面頰上切開一個(gè)小口,使唾液腺導(dǎo)管經(jīng)過它通向體外。這樣,狗的唾液不是往嘴中流,而是流到掛在面頰上的漏斗中,滴入下面的量筒里。

給站在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的狗喂食物,唾液馬上流了出來。這屬于天生的反射,不需要任何訓(xùn)練就會(huì)產(chǎn)生,無論動(dòng)物和人都是這樣。

但是,巴甫洛夫構(gòu)想了一個(gè)奇特的實(shí)驗(yàn)。在給狗喂食之前,打開電燈。因?yàn)闊艄馀c食物沒有任何聯(lián)系,狗根本不理會(huì),也不流唾液;而開燈后立即給狗喂食,狗的唾液就流出來了。

從此,凡是喂狗的時(shí)候,燈光和食物總是先后同時(shí)出現(xiàn)。這樣重復(fù)多次后,一個(gè)奇怪的現(xiàn)象出現(xiàn)了:只要燈光一亮,即使不喂食物,狗也會(huì)流出口水??梢?,在狗的大腦里,燈光已經(jīng)變成了食物的信號(hào),所以狗一看見燈光,就作出消化食物的反應(yīng),流出唾液。巴甫洛夫把這稱之為“條件反射”。

條件反射是暫時(shí)的。對(duì)一條建立了條件反射的狗,如果總是只亮燈光,不給食物,狗的口水就會(huì)一次比一次少,最后就不再流口水了。暫時(shí)建立起來的神經(jīng)聯(lián)系也就消退了。

人類的心理活動(dòng),巴甫洛夫認(rèn)為也是一種復(fù)雜的條件反射,但同動(dòng)物的行為有本質(zhì)上的差別。因?yàn)槿祟愒谶M(jìn)化過程中學(xué)會(huì)了勞動(dòng),同時(shí)產(chǎn)生了語言,巴甫洛夫把語言叫做第二信號(hào),由語言引起的活動(dòng),叫做第二信號(hào)系統(tǒng)活動(dòng)。這是人類特有的高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)。巴甫洛夫通過20多年的研究,證明動(dòng)物只有第一信號(hào)系統(tǒng)這一種高級(jí)神經(jīng)活動(dòng),就是由現(xiàn)實(shí)的具體刺激引起的條件反射;而人類則具有第一和第二信號(hào)系統(tǒng),兩種形式的高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)。

巴甫洛夫創(chuàng)立的學(xué)說,有史以來第一次對(duì)人類高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)作出了科學(xué)論述。他的非凡實(shí)驗(yàn),為觀察神經(jīng)活動(dòng)安下了一個(gè)明亮的“窗口”,為研究人類大腦皮層的一系列復(fù)雜問題,開辟了新的途徑。

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