第一讲
第一,高等动物的行动与大脑两半球的关系显然是极密切的。譬如动物中的狗,如果其大脑两半球被摘去,狗就会变成残废,如果没有旁人的帮助,狗就会死亡。同样地,人类的大脑两半球,如果因疾病或外伤而或多或少地发生障碍,他的行动就会受影响,甚至也会变成一个残废者,而必须接受照顾。
虽然如此,大脑两半球有关的研究却是很贫弱的。主要的原因是,大脑两半球机能的研究受了两种学问的支配——一个是生理学,另一个是心理学。而大脑两半球机能研究之所以不能进步,主要地就是由于唯心主义心理学实验方法本质上的缺点。美国的詹姆斯和德国的冯特虽然标榜了应用实验心理学的方法,以研究大脑机能,可是他们的方法,依然是主观、唯心的,所以并不能对于大脑机能的研究有重大的贡献。
法国的迪卡儿老早就提出了反射的概念,以说明精神机能,这是比较进步的,然而这也不过是一个推测,并不曾有什么实验性的证明。他把精神现象都归纳于松果体的作用是完全没有什么根据的。
第二,巴甫洛夫在本书中,特别地举出谢切诺夫《脑的反射》一书的意义。因为谢切诺夫(Н.М.Сеченов,1829—1905)是开始主张用客观的生理学方法进行精神活动的研究的人,他的这本著作在世界自然科学史上是极为重要的。
谢切诺夫是世界伟大的生理学者中的一人。巴甫洛夫把谢切诺夫称为“俄罗斯生理学的父亲”。在谢切诺夫《脑的反射》的著作内,重要的研究是中枢性制止过程的现象(явленияцентралноготорможения)。他在1862年以实验的研究证明了如下的事实:如果把蛙的大脑与脊髓切离,对大脑一定部位横断面的刺激,会抑制脊髓性反射的出现。尤其在对视丘的横断面给予刺激的场合,抑制脊髓反射的效果是最强而最长的(图1)(蛙在上述的大脑手术处理以后,被悬挂起来。在蛙的下方有一个器皿,其中装有硫酸溶液。当蛙腿触及硫酸的时候,蛙腿会屈缩,这就是一种脊髓性反射。如果用食盐结晶刺激视丘横断面,蛙腿屈缩所需要的时间,就显著地增多。这就是说,脊髓反射被制止了。当然,在未刺激此视丘横断面以前,
图 1
1.嗅神经,2.嗅叶,3.大脑两半球,4.视丘,5.大脑切断线(食盐刺激面),6.两叠体(视叶),7.小脑,8.髓体
在蛙腿因接触硫酸溶液而收缩的场合,需要多少时间,这是预先测定的)。谢切诺夫由于多数的实验而达到一个结论,就是在蛙的视丘内,存在着一种神经机制,在这一部位兴奋的场合,能对脊髓反射加以制止。这就是中枢性制止过程的发现。
在谢切诺夫这个发现以前,生理学者们认为在中枢神经系统里,只有兴奋过程而没有制止过程。所以谢切诺夫这一中枢性制止过程现象的发现,是中枢神经系统生理学上的一个极大的进步。
谢切诺夫在1863年根据他的中枢性制止过程的实验资料,发表了“脑的反射”的著作。这本书在世界文化史上具有极重要的意义。
他在这本书中,提出了一个极重要的新观点:“有意识的生活上的一切动作,从其起源而言,都是反射。”根据这个论题,全部的精神生活,包括一切运动性的表现在内,都是由感觉器官从外方接受刺激的作用而成立的。
谢切诺夫说明:“大脑活动无限的外在的表现,结果都可以归结于一个现象,即肌肉运动的现象。”巴甫洛夫在本章内指明着:“从谢切诺夫的观点说,思想是效力表现的(效验性的)终末组织受了制止作用的反射,而情绪是兴奋作用广泛地扩展的反射。”
谢切诺夫学说的另一个重要的结论是:“由反射方式而成立的一切精神活动必定全部地都适合于生理学的研究。”
上述的说明显示,所谓精神活动的全部都是反射,并且都能用客观的生理学的方法加以研究。这样,谢切诺夫所开辟的精神现象的问题,树立了唯物主义的观点,这对于最难解的精神现象研究动向的发展,具有巨大的意义。
谢切诺夫的这部唯物主义的巨著《脑的反射》的出版,经过了许多曲折。这本书本来是预定在当时有名的杂志《同时代人》(Современник)上发表的。《同时代人》是19世纪俄罗斯思想最前进的杂志。俄罗斯有名的进步诗人涅克拉索夫(Некрасов)是当代《同时代人》杂志负责编辑者之一,他负责接洽,并决定《脑的反射》在1863年第十号《同时代人》杂志上发表,但受了沙俄政府的检查而被禁止。其结果是,在经过长期的滞难以后,这部著作终于在1863年年末的医学通报上发表了。值得记住的是,在1866年7月,沙俄政府的法庭曾经因为这本著作的缘故而对谢切诺夫起诉。谢切诺夫因此终身受了沙俄警察的暗中监视。沙俄政府的临时检查委员会,内务部长华鲁耶夫在追究“沙皇暗杀案”的报告中,会举出皮沙列夫(Писарев)及谢切诺夫的著作。如众所周知的,皮沙列夫是19世纪俄罗斯大思想家之一。华鲁耶夫的报告是这样评说谢切诺夫这部著作的:“必须注意谢切诺夫(内外科学院教授,虚无主义者,最受大家欢迎的理论家)的‘脑的反射’。这本著作以通俗的方式宣传极端的唯物主义。”
巴甫洛夫本人曾经指出过:《脑的反射》这本书对于他以后高级神经活动条件反射学说研究的发展,具有很重大的影响。
第三,巴甫洛夫在研究消化生理的阶段中,注意到了一个极常见的事实,就是实验动物的狗一看见食物,会有唾液的分泌。当时,巴甫洛夫把这个现象叫做精神性分泌(психическаясекреция)。在19世纪90年代的后半期,巴甫洛夫已经重视这个现象,安排其门人乌尔弗松(С.Г.Вульфсон)医师进行有关的研究。结果是,狗一看见食物,狗的口腔黏膜和腮腺都会有唾液的分泌。当时乌医师的实验结果最令人惊异的是,由于狗所看见的食物的差异——狗所嗜好的(食物)或厌恶的(酸类)食物——唾液的性质和分量就都有差异。而且这是与狗口内摄取这些不同物质的结果互相一致的。
巴甫洛夫对于这个现象加以注意和深思,并决心用客观的生理学方法解决这个问题。这就是条件反射研究的开端。当他着手于这个纯粹客观性研究的时候,助手中也有坚持反对意见的人,此人就是斯那尔斯基(А.Т.Снарский)医师。斯氏在实验进行中,也获得了若干有趣的结果。斯氏用染成黑色的酸溶液数次注入于狗的口内,就有大量唾液的分泌;其次,斯氏对于该实验动物,注入黑色的溶液,同样地也引起了大量唾液的分泌,并且以后使狗看见黑色的水,也获得同样的结果。在当时,这是一个很重要的实验。
巴甫洛夫对于这些实验的解释是纯粹客观的,而斯那尔斯基却相反地用主观的看法解释动物的精神活动,与巴甫洛夫的意见常常冲突。结果是,斯氏不肯继续按照巴甫洛夫方针的客观性研究而辞别。巴甫洛夫在他的巨著《动物高级神经活动(行动)客观性研究实验20年》中,曾经这样追忆这一事件:
“我开始和我的同人乌尔弗松及斯那尔斯基两医师研究唾液腺兴奋的问题。斯氏进行了这类兴奋现象的内在机制的分析,采取了主观的态度,就是说,用我们人类本身的解释,同样地想象狗的思想、感觉和愿望(我们的实验是用狗做的)。其时在我们实验室内发生了此前不曾有的事情。关于狗精神界现象的解释,我们的意见非常冲突,不能用任何方法获得同意的结论。……斯氏坚持主观性的解释,而我则对于当前的课题如此主观性态度的荒唐和无益,深感困难,开始探索另一条出路。在深刻地熟思本问题以后,在本人精神上深刻地斗争以后,终于下了决心,对于这所谓精神性兴奋的问题,保持纯粹实验者的态度,只注意于外显的现象及其关系。为了实现这决心,我就与一位新的同人托洛齐诺夫(И.Ф.Толочинов)着手于研究,于是以后继续20年间的研究工作,并且有了几十位工作同志参加工作。”
巴甫洛夫的这段回忆,说明在条件反射研究开始的当时,客观的方针与主观的见解两者间的斗争是多么深刻的。
第四,反射的概念。巴甫洛夫解释了反射的概念,说明了反射是原因与结果的关系,这是极为重要的一个观点。一切由外方而来的种种刺激(譬如任何一个声音或一个气味),都会引起动物的应答性活动,所以这些外来的刺激都叫做外来动因(внешнийагент)。在外来动因与因此而发生的动物活动之间,必定有一定规律存在着,就是说,这些反射现象是必受自然科学规律的支配的。
巴甫洛夫把精神现象叫做高级神经活动。条件反射的研究,也就是高级神经活动的研究,同时也就是精神活动的研究。从生理学的观点说,这个概念是必要的,因为“精神现象”是心理学的名词,在生理学的研究上是不十分适当的。巴甫洛夫把高级神经活动作为具有自然科学性的因果性的关系看待,这就是坚定的唯物主义立场的表现。从唯心主义的心理学的立场说,“精神现象”是为一种超自然力或神力所支配的,因此就没有因果关系可以发现。唯心主义的所谓活力主义、直观主义……等等,都是不能用因果关系加以解释的,这就是一种非科学性的理论。
巴甫洛夫为了说明反射的规律性,还利用了物理化学中的平衡现象,指出反射也是保持生物对周围环境的平衡关系的。这个说明是一个由浅入深的解释,是需要我们努力理解的。如果把这个保持平衡的关系当做机械性的平衡看待,就不免陷于机械唯心主义的错误了。
(一)各种反射。从反射的效果而言,反射有两种:一是阳性反射,一是阴性制止性反射。这些反射是按一定规律发生的。生理学的任务是在于彻底完全地阐明这些反射发生有关的规律,以便掌握生物的这类反射性的活动。
(二)本能的问题。在生理学的初期,有关反射的研究,主要的是个别器官的活动,而关于本能的问题,却因为本能具有巨大的复杂性,所以往往不曾把本能当做反射看待。
巴甫洛夫举出了若干的事例,来说明本能就是复杂的反射。他举出呕吐、动物做窠、马格努斯去脑猫的由高向下落而站立的实验、动物交尾期的种种事例,说明这些现象都是动物个体对外来动因的规律性的反应,因此他主张,在这些场合,都以应用反射的观念而说明为宜。
直到现在,所谓本能的现象,包括许多研究对象,譬如食物性本能、自卫本能、父母本能及社会性本能,都不曾有过彻底的研究。巴甫洛夫更举出自由冀求反射及探索反射等等,以证明反射范围内研究对象的需要认识和研究。
第五,在实验动物大脑皮质被摘除以后,在各种反射方面,发生了什么变化?
动物在大脑皮质被摘除以后,如果触及食物,依然会吃;如果皮质受电气或其他刺激,它会回避;如果有声响,它会竖起耳朵(探索反射)——这些现象就意味着,动物还保存着若干的反射。然而从动物维持生命而言,这是不够的。动物在大脑被摘除以后,对于不在口内而稍有距离的食物,就本能地接近,所以必须被喂养着,并且同时对于当前的危险,也不知回避,所以随时有受种种危险威胁的可能。这就是在大脑皮质被摘除以后,信号性的反射都消失的结果。(注:15页15行:“上述已丧失的刺激物……是很显著的”。此句指在正常的时候,远隔性刺激物,如食物的外形、声响等等是存在的,但在大脑两半球除去以后,这些远隔性刺激物即丧失,同时其物理学上的机械性利益即丧失,而这类利益的丧失,与未受大脑手术的正常时相较,就会显著。)
巴甫洛夫在第一讲的最后说,大脑两半球基本的活动,即是信号性活动,并且信号是无数的,信号作用也是易于变动的。大脑两半球机能的复杂性即在于此。