Физиология – наука о жизнедеятельности целостного организма и его отдельных частей: клеток, органов, функциональных систем. Это весьма разветвлённая наука, охватывающая исследование многих проблем, связанных с различными функциями живого организма, с их взаимодействием, регуляцией и приспособлением к внешней среде, происхождением и становлением в процессе эволюции. Одна из основных задач физиологии животных и человека – изучение регулирующей и интегрирующей роли нервной системы в организме. В решение этой задачи существенный вклад внесли выдающиеся российские физиологи И.П. Павлов (1849–1936), создавший учение о высшей нервной деятельности (он удостоен Нобелевской премии 1904 г.), и И.М. Сеченов, обосновавший в классическом труде «Рефлексы головного мозга» (1866) рефлекторную природу сознательной и бессознательной деятельности. В частности, И.П. Павлов разработал метод условных рефлексов и установил, что в основе психической деятельности лежат физиологические процессы, происходящие в коре головного мозга и определяющие основные особенности человека как феномена природы.
С биологической точки зрения появление человека разумного может казаться вполне ординарным событием. Однако человек – носитель разума, мысли, это особый феномен природы. В процессе развития живых систем сформировался мозг – материальная основа разума. Элементы разумного поведения проявляют многие высшие животные и некоторые птицы. Но полноценное проявление разума в биосфере присуще только человеку, и только лишь в его социальном сообществе сформировалась, а затем развивалась коллективная память, названная В.И. Вернадским научной мыслью.
Научная мысль – это созданный человеком разумным на определённой стадии его развития независимый от отдельной особи коллективный аппарат сбора, накопления, обобщения и хранения знания. И только человек в состоянии использовать такой аппарат для решения своих практических проблем. Научная мысль в сочетании с трудовой деятельностью человека стала великой геологической силой, способной преобразовать биосферу. «Научная мысль как проявление живого вещества, по существу, не может быть обратимым явлением – она может остановиться в своём движении, но, раз создавшись и проявившись в эволюции биосферы, она несет в себе возможность неограниченного развития в ходе времени», – писал В.И. Вернадский.
Известный естествоиспытатель Ч. Дарвин, глубже других познавший тайны зарождения жизни, считал, что самую сильную черту отличия человека от животных составляет нравственные чувства, или совесть. Другой известный всему миру американский учёный-натуралист П.С. Брэгг (1881–1976), познавший многие секреты долголетия, утверждал: «Духовное – это первое начало в человеке, его индивидуальность, которая делает каждого из нас неповторимым. Разум – второе начало, средство выражения души. Тело – третье начало человека, физически видимая его часть, при помощи которой выражается разум человеческий и обеспечивается связь с окружающей средой. Все эти три начала составляют единое целое, именуемое человеком».
Характерные особенности и специфика человека, отличающие его от других высших животных, закреплены в материальном носителе разума – мозге (рис. 4.14). Чем же мозг человека отличается, например, от мозга похожих на него приматов? Как бы это ни показалось странным, но сравнительно недавно специалисты не видели принципиальных различий в строении их мозга.
На основании проведённых за последние 30–40 лет исследований строения и специфики работы мозга, выяснилось, что простейший функциональный элемент мозга не отдельная клетка, а структурный ансамбль нервных клеток – нейронов со сложными фиксированными, но разветвлёнными взаимосвязями. Обычно один ансамбль управляет вполне определённым процессом или одной функцией организма.
Эволюция мозга, его усложнение происходили не столько за счёт роста числа нейронов, а сколько за счёт организации и упорядочивания отдельных структурных ансамблей и центров, объединяющих отдельные функции в сложные поведенческие реакции. Структурные ансамбли разветвляются в форме вертикальных колонок, включающих клетки древних слоев мозга, расположенных в его нижних пластах, и клетки более поздних поверхностных слоев. В результате усложнения связей и увеличения их числа происходят и качественные изменения структурных ансамблей.
Структурные ансамбли мозга человека и приматов, определяющие такие функции, как зрение, слух и двигательные реакции тела, мало различаются между собой. Существенные отличия выявлены в размерах и связях структурных ансамблей мозга человека, управляющих его речью и двигательными реакциями рук, особенно кистей, и определяющих способность человека к трудовой деятельности. У человека заметно выделяются лобные доли, которые, согласно сложившимся представлениям, осуществляют интеграцию различных функций мозга в целенаправленные поведенческие реакции, а также участвуют в ассоциативных и обобщающих мыслительных процессах. У человека относительно большая площадь лобных долей мозга – около 25 %, и общее число нейронов более 1010.
Несмотря на многие достижения современного естествознания, мозг человека остается одним из самых загадочных объектов исследования. Тем не менее, к настоящему времени удалось определить функции нейромедиаторов, с помощью которых передаются биохимические сигналы от одного нейрона к другому, и выяснить механизмы действия кратковременной и долговременной памяти живых организмов. За эту работу известные учёные А. Карлссон (р. 1923), П. Грингард (р. 1925) и Э. Кэндель (р. 1929) удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине в 2000 г.
Мозг как единая система обладает удивительным свойством – памятью. Память наделяет человека главным ориентиром в окружающем мире. Она придает направленность событиям, связывая настоящее с прошедшим и сегодняшнее поколение с нашими предками. Именно благодаря памяти накапливалась информация и передавалась от поколения к поколению, и, следовательно, благодаря ей развивалась и развивается цивилизация.
Память человека зависит не только от конкретных биохимических процессов в отдельных нервных клетках, но прежде всего от того, в каких именно клетках они происходят, от расположения их в том или ином отделе мозга и их связи друг с другом. Основа памяти – установление связи между воспринимаемыми образами, нервными клетками и их ансамблями, между отделами и уровнями мозга. Извлечение информации из кладовых памяти подобно игре на удивительном по своей сложности инструменте, из которого опытный исполнитель извлекает чудесные мелодии.
Именно на установлении и последующем поиске связей основана мнемотехника – система приёмов, облегчающих запоминание. В трактате «Об оракуле» выдающийся римский политический деятель, оратор и писатель Цицерон приписывает открытие правил запоминания поэту Симониду, жившему в V в. до н.э. Вот как это было. Знатный фесселиец Скопас устроил празднество, где Симонид должен был исполнить поэму в честь хозяина. Но Симонид включил в поэму не только хвалу хозяину, но и божественным братьям-близнецам Кастору и Поллуксу. Рассердившийся хозяин заявил, что уплатит ему только половину суммы, а остальное пусть платят братья-близнецы. Через несколько минут поэту сообщили, что на улице его ждут двое молодых людей. Когда Симонид вышел, крыша зала рухнула и погребла под собой хозяина и всех гостей. Юноши, вызвавшие поэта, были воспетые им братья; они наградили его за добрые слова и наказали хозяина за его низость. Тела погибших были так изуродованы, что даже родственники не смогли опознать своих близких, чтобы подобающим образом похоронить их. Им помог Симонид. Он запомнил, в каком порядке люди сидели за столом, и поэтому сумел опознать погибших, и помог ему в этом принцип искусства запоминания: главное условие хорошей памяти – это способность упорядоченно располагать в мыслях все то, что следует запомнить. Этот принцип позднее лёг в основу театра памяти, популярного в эпоху Возрождения, и к настоящему времени стал универсальным. Не им ли мы пользуемся сегодня при написании плана сочинений и при составлении каталога компьютерной базы данных? Ответ очевиден: конечно же, он помогает и логично излагать мысли, и рационально использовать компьютер. Более того, по такому же принципу строилось классическое университетское образование, нацеленное не столько на запоминание каких-то сведений и фактов, сколько на нахождение связи между ними, на умение нахождения нужной информации и на её рациональное использование, т.е. на умение построить свой театр памяти, чтобы постигать новые знания.
Отметим ещё одно характерное свойство мозга. Строение ансамблей нервных клеток, их связи в мозгу программируются генетическим аппаратом. Развитость речевых и двигательно-трудовых структурных ансамблей мозга человека наследуется детьми от родителей. Однако наследуется не речь и не трудовые навыки как таковые, а лишь потенциальная возможность их последующего приобретения. Генетические возможности реализуются только при условии, что с раннего детства растущий ребёнок воспитывается и обучается в сообществе людей, в постоянном общении с ними. Повествование Киплинга о маленьком Маугли, воспитанном волками и другими благородными животными джунглей, а затем, уже зрелым юношей, вновь вернувшемся в «человеческую стаю», – только красивая сказка. Редкие реальные, подобные случаи показывают, что человеческое дитя, силой обстоятельств вырванное из человеческого общества и выжившее в джунглях, вернувшись через много лет к людям, уже никогда в полной мере не сможет овладеть речью, приобрести достаточно сложные трудовые навыки, необходимые для сознательной деятельности. Генетический потенциал ограничен во времени жёсткими возрастными рамками. Если сроки пропущены, то потенциал гаснет, а человек по своему развитию остается на уровне того же примата.
Библиографические ссылки
Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. Учебник для вузов, 13-е изд. М.: Директ-Медиа, 2018.
Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. Практикум, 6-е изд. М.: Директ-Медиа, 2016.
Карпенков С.Х. Экология. Учебник в 2-х кн. М.: Директ-Медиа, 2017.
Карпенков С.Х. Экология. Практикум. М.: Директ-Медиа, 2014.
Карпенков С.Х. Экология. Учебник для бакалавров. М.: Логос, 2014.
Карпенков С.Х. Технические средства информационных технологий. 4-е изд. М.: Директ-Медиа, 2019.
Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. Справочник. М.: Высшая школа, 2004.
Карпенков С.Х. Незабытое прошлое. М.: Директ-Медиа, 2015.
Карпенков С.Х. Воробьёвы кручи. М.: Директ-Медиа, 2015.
Карпенков С.Х. Русский богатырь на троне. М.: ООО «Традиция», 2019.
Карпенков С.Х. Стратегия спасения. Из бездны большевизма к великой
России. М.: ООО «Традиция», 2018.
Карпенков Степан Харланович
