Счет «русским нобелям» открыл академик Павлов
Свежий номер
РГ-Неделя
Родина
Тематические приложения
Союз
Свежий номер
Общество
28.09.2004 23:20
Поделиться
Счет «русским нобелям» 100 лет назад открыл академик Павлов
Юрий Медведев
Глядя на деликатес или ловя его запах, мы как само собой разумеющееся говорим: пошла слюна как у собаки Павлова. А кто-то, может, даже вспомнит про условный рефлекс. Редкое везение для ученого. Это значит, что его наука вошла в массы.
Впрочем, Нобелевскую премию Иван Павлов за свое учение об условных рефлексах не получил. Получил за другое. Его теория, говоря образно, проходит через желудок каждого жителя планеты, когда он берет в руку ложку. Павлов объяснил, как функционирует пищеварение. Как эта сложнейшая фабрика готовится к приему пищи, какие железы и когда включаются-выключаются, через какие стадии проходит пища, что собственно делают печень, желудок, поджелудочная железа и т.
д. Это был революционный прорыв, который сразу же сделал российского ученого знаменитым.
Казалось, что созданный в 1901 году Нобелевский комитет безоговорочно присудит премию автору выдающейся научной работы. Действительно, учредители предложили российской Военно-медицинской академии выдвинуть кандидата по физиологии и медицине. Им, конечно, стал Иван Павлов.
И тем не менее российский ученый премию не получил ни в 1901, ни в 1902, ни в 1903 годах, хотя каждый раз был среди номинантов. Почему? Неужели чьи-то происки? Все проще. В начале XX века времена великих физиологов остались в прошлом. Наступила эпоха «охотников за микробами». Появилась целая плеяда выдающихся микробиологов: Л. Пастер, Р. Кох, Н. Гамалей, Э. Ру и еще десятки других, каждый из которых мог претендовать на премию. Достаточно сказать, что их доля среди кандидатов в 1901-1904 годах составляла около 55 процентов. А физиологов — всего 15!
В 1904 году Иван Павлов стал нобелевским лауреатом. После этого, говоря высоким слогом, учение о пищеварении триумфально зашагало по миру, а Петербург превратился в научную Мекку физиологов всего мира, сюда съезжались перенимать опыт ученые из США, Германии, Англии, Франции, Японии, Швеции, Голландии и т.
д. На академика обрушился настоящий дождь почетных титулов, в частности, его выбирают в члены Парижской, Бельгийской, Нидерландской академий наук, Национальной академии наук США.
Имя Павлова стало фирменным знаком российской, а затем и советской науки. Надо сказать, что большевики использовали этот факт по полной программе, хотя им пришлось закрывать глаза на некоторые вольнодумные высказывания и поступки академика.
Говорят, что герой знаменитой булгаковской повести «Собачье сердце» профессор Преображенский имеет немало общего с Павловым. Например, оба экспериментировали с собаками. Не были в восторге от советской власти, что особо не скрывали. Рассказывают, что академик, который, кстати, был сыном священника и сам закончил духовное училище, прилюдно крестился и бил поклоны, проходя мимо соборов. И тем не менее, его, как и булгаковского персонажа, советская власть привечала. Так, Ленин издал специальный декрет о создании условий, обеспечивающих нормальную работу Ивана Павлова.
Более того, требовал, чтобы в самые голодные годы ученому в виде исключения предоставили сверхнормативный паек. За городом ему построили особняк, выделили шикарный «линкольн», возвели новое здание института.
Нрав у академика был, мягко говоря, непростой. О нем ходило много историй, мифов, легенд. Впрочем, лучше всего Ивана Петровича характеризует знаменитый портрет работы Нестерова. На стуле присел маленький, жилистый старик, на столе — стиснутые кулаки. Весь — сжатая пружина. Кажется, секунда — и произойдет взрыв. Академик или выдаст поразительную идею, или обрушит свой гнев на головы чиновников, которые мешают работать.
И еще известна история, которая многое говорит об этом великом человеке. Однажды он прочитал в журнале статью начинающего ученого и тут же отправил в редакцию возмущенный отзыв, обвинив автора чуть ли не в безграмотности. Но прошло немного времени, и академик понял, что был не прав. Тогда нобелевский лауреат поместил в том же журнале новую статью, где признал свою ошибку и извинился перед молодым коллегой.
Интересно, что Павлов мог бы, в принципе, получить и вторую премию. Уже в 1902 году он резко изменил курс исследований, заявив своим ученикам: «Долой физиологию пищеварения. А вас всех переключу на изучение нервной системы». Дальнейшее известно: он создал знаменитое учение об условных рефлексах. Ученый выдвигался на Нобелевскую премию в 1925-м, а затем в 1927-1930 годах, однако лауреатом так и не стал. Почему? Как известно, за всю более чем 100-летнюю историю премии лишь четверо из 700 с лишним лауреатов получали ее два раза. А в области физиологии и медицины дважды «кавалера» не было ни одного.
Российская газета — Федеральный выпуск:
Поделиться
Образ жизниГоснаграды
Иван Петрович Павлов
Гений стреляет в цель, которую не видит никто, — и попадает
Первый русский лауреат Нобелевской премии, создатель учения о высшейнервной деятельности, автор классических трудов по физиологии кровообращения ипищеварения: Иван Петрович Павлов первый в мире предложил термин «условный рефлекс» и сформулировал основной принциппсихологии человека.
«Собака Павлова» — это понятие стало нарицательным нетолько для представителя медицинской специальности, но и для любого образованногочеловека. В чем именно заключается основная заслуга знаменитого русскогофизиолога, и как его открытия повлияли на современную медицину?
Многое, что мы знаем об этом выдающимся ученом,основано на неверно истолкованных записях или дневниках. Например, профессористории медицины Даниэль П. Тодес, написавший исчерпывающую и наиболеебеспристрастную биографию Павлова, в своей книге показывает, что вэкспериментах на собаках Иван Петрович никогда не использовал колокольчик.Именно поэтому известное всем изображение подопытного животного, выделяющегослюну при звуке колокольчика, который был бы совершенно бесполезным дляосуществления реальной цели Павлова, не имеет ничего общего сдействительностью. Для реализации поставленной задачи ему нужен был предельноточный прибор, способный оценить силу и продолжительность стимула, напримерметроном или электрический ток.
В ходе исследований Павлов не пытался доказать,что воля индивидуума это эфемерная иллюзия, и поведение может быть сведено лишьк нескольким составляющим. В своих лекциях он всегда отмечал, чтопсихология человека это самый ценный секрет. Для того чтобы раскрыть его,необходимо провести многочисленные исследования и наблюдения. Павлов начал своюцепочку открытий с изучения слюны подопытных собак.
Во время исследования пищеварительной системы животных Иван Петрович установил, что у них выделялась слюна привиде врачей, регулярно приносивших им еду. Вывод, который в будущем принесет ИвануПетровичу всемирную известность и признание, был прост. Собакам не нужно видеть и, тем более, пережевывать еду, чтобы начать реагировать на нее.Достаточно какого — то внешнего стимула, постоянно связанного с едой, и у животногоначнется слюноотделение. Этот пример лег в основу термина «условный рефлекс». Павловобъяснил, что формирование условного рефлекса связано с развитием прочныхсвязей (ассоциаций) между нейронами подкорковых структур и коры головногомозга.
Для того, чтобы связь была прочной необходимо 2 раздражителя: одинбезусловный (еда), а другой нейтральный (вид белого халата), который и станет условным сигналом. При этомбезусловный раздражитель всегда должен идти после условного сигнала и бытьнастолько сильным, чтобы вызвать доминантное возбуждение в ЦНС. В отличие отусловного рефлекса Павлов показал, что безусловный рефлекс формируется еще дорождения и не требует специальных условий для его возникновения.
Исследования Ивана Петровича первоначальноимели мало общего с психологией и были сосредоточены на том, как еда стимулируетсекрецию желудочных, слюнных, поджелудочных и других желез. Для более подробногоизучения этих процессов, он изобрел систему «мнимого кормления». Павловсоздавал отверстие в пищеводе собаки, и в независимости от того сколько она съедала,пища не могла попасть в желудок. Собирая секрет, выделяемый железами при видепищи, ученый и его коллеги могли точно измерить количество и оценить измененияв химическом составе.
Иван Петрович Павлов родился в 1849 году. Он былпервым из десяти детей. Будучи сыном священника, ему часто приходилосьучаствовать в жизни церковных школ и духовных семинарий.
Коллеги Павлова рассказывали, что с ним было непростоработать. Часто Иван Петрович приходил в лабораторию в раздраженном настроении,и в такие дни беспокоить или отвлекать его категорически запрещалось.
Павлов настаивал на том, что медицина должнабыть основана на проверенных данных и исследованиях. Возможно, это уже былипервые зачатки современного учения о доказательной медицине. В те временафизиология считалась больше «теоретической наукой», и между исследованиями и их применением в клинической практике связьоставалась очень слабой.
Павлов признавал, что значимые изменения вфизиологии как науке произойдут не скоро. В отличие от многих своих коллег Иван Петрович никогда не убивал подопытных животных, а, как правило, длительноевремя наблюдал за их поведением. Это не было проявлением сострадания с егостороны — Павлов начинал закладывать основы будущих обсервационныхисследований. У голодной собаки, весом 25-30 кг, могло секретироваться окололитра желудочного сока, и в последующем Иван Петрович разработалнастоящую фабрику по его производству.Желудочный сок стал широко применяться для лечения диспепсии не только вРоссии, но и заграницей. Продукт, созданный в экспериментальнойлаборатории, стал полезным для пациентов по всему миру.
Следующие тридцать лет, Павлов изучал механизмыформирования и затухания условных рефлексов. Иван Петрович в своих работахписал, что развитие такого рефлекса на первом этапе связано с распространениемимпульса в кору головного мозга, а затем он концентрируется в одномопределенном месте.
Постепенно ученый все более глубоко погружался в различныеаспекты психологии человека. Павлов всегда мечтал с помощью физиологииобъяснить психологические особенности индивидуума. Иван Петрович говорил:«Наши действия, все формы общественной и личной жизни формируются с помощьюфизиологии». Одна из наиболее революционных идей Павлова заключаласьименно в доказательстве того, что в основе психологической деятельности лежатфизиологические процессы.
Однако, еще большими заслугами Ивана Петровича,были не просто его открытия в области физиологии и психологии. Он стал одним изнемногих, кто начал новую эру в истории медицины, посвященную изучениюголовного мозга. Теперь у современных учёных имеется непростая задача — импредстоит создать динамическую картину нейронных цепей с учетом процессов,происходящих в них. Как когда- то Павлов изучал слюну собаки в попыткахпонять психологию человека, так сейчас мы используем функциональную МРТ длявыделения основных функций каждого нейрона.
Однажды, во время лекции,посвященной строению и функциям больших полушарий головного мозга, Павловзаявил: «Нам необходимо запастись терпением, так как ждать придется еще очень долго.Я глубоко убежден, что у человечества не скоро появится возможность раскрытьтайну головного мозга. Может быть, эта загадка и станет препятствием для человеческогосчастья и благополучия?»
Сегодня ученые все еще ждут, но благодаряПавлову и его последователям, много терпения им уже не потребуется.
Источник:MICHAEL SPECTER: DROOL Ivan Pavlov’sreal quest/ Daniel P. Todes: “IvanPavlov: A Russian Life in Science”
За пределами Павлова — Новости USC
После десятилетий исследований член Национальной академии наук Ричард Ф. Томпсон приблизился к пониманию на клеточном уровне условного рефлекса, впервые описанного Иваном Павловым.
Недавно опубликованный в журнале Science новый эксперимент с бывшим докторантом объяснил ключевой феномен «блокировки» обучения. Томпсон, показанный перед микрофотографиями клеток мозга, полагает, что обнаруженные им схемные паттерны применимы к обучению многих различных видов во многих областях мозга. Фото Ирины Фертик
Иван Павлов приучил своих знаменитых собак ассоциировать еду со звоном колокольчика, так что у них выделялось слюноотделение, когда они слышали его, независимо от того, была еда или нет. Шесть десятилетий спустя, в 1968 году, исследователь обучения Л. Дж. Камин заметил любопытное явление, которое происходит с животными, обученными таким образом.
Если после основательной тренировки со звонком добавить еще один раздражитель – свет мигает одновременно с звонком звонка и подачей еды – животные не научатся ассоциировать свет с едой. Даже после интенсивной тренировки мигание светом не вызовет реакции слюноотделения.
Считается, что это явление, называемое блокировкой, регулирует то, как животные и люди учатся в окружающей среде, не позволяя им отвлекаться на случайные или избыточные сигналы не только в условных рефлексах, но и в более сложных формах обучения.
Блокировка получила прочную физиологическую основу экспериментаторами, работающими над программой в области нейронных, информационных и поведенческих наук (NIBS). Нейробиолог Джинсок Дж. Ким в сотрудничестве с Ричардом Ф. Томпсоном, давним исследователем в этой области, определил, что сигналы, идущие от мозжечка к структуре мозга, известной как нижняя олива, являются причиной блокировки. Отчет о работе опубликован в номере журнала Science от 23 января.
«Фундаментальный вопрос в обучении заключается в том, как мы учимся и, в частности, почему мы учим и запоминаем одни вещи, но не другие», — сказал Томпсон, заведующий кафедрой биологических наук и психологии Уильяма М. Кека и член Национальной Академия наук. «В этом эксперименте мы описали цепь в мозгу, которая отвечает как за штампование при обучении, так и за блокировку обучения. Хотя обучение в этом случае связано с движением, мы думаем, что можем обобщить это на все типы обучения. Мы считаем, например, что аналогичные цепи в других частях мозга отвечают за [наше] обучение более сложным вещам, таким как язык».
Вместо собак, которых использовал Павлов, в работе, описанной в журнале Science, использовался ставший теперь стандартным режим кондиционирования, при котором кролики учатся ассоциировать внешний раздражитель — звук или свет — с дуновением воздуха в глаз. После тренировки звук или свет заставляют кролика моргать даже без дуновения воздуха.
Годы экспериментов, в том числе новаторская работа, проведенная в лаборатории Томпсона, позволили установить, что научение условным рефлексам происходит в мозжечке, круглой структуре в задней части мозга, и в частности вовлекает определенные клетки мозжечка, называемые клетками Пуркинье.
Близлежащая структура, называемая нижней оливой (названная из-за ее формы), соединяется с клетками Пуркинье. Считается, что эти связи несут информацию о безусловном раздражителе (т. е. воздушной затяжке, а не тоне) в мозжечок.
Олива также связана с мозжечком отростками мозжечка, состоящими из нервных клеток, возбуждение которых ингибируется специфическим нейрохимическим веществом, называемым ГАМК.
Нейробиологи предположили, что эти связи могут нести тормозящее сообщение оливе, которое препятствует тому, чтобы олива способствовала возникновению новой ассоциации после того, как произошло обучение.
Эта теория получила сильную поддержку в результате эксперимента, проведенного в лаборатории Hedco Neurosciences Кимом, ныне доцентом психологии Йельского университета; директор NIBS Томпсон; и постдокторант нейробиологии Дэвид Дж. Крупа.
Хирургическим путем имплантируя микрошприц в оливу для введения специфического химического антагониста, который блокирует действие ГАМК, исследователи смогли выборочно отключить действие ГАМК-чувствительных мозжечково-оливковых процессов у живых животных.
Результаты были простыми и впечатляющими: животные, у которых связь ГАМК с оливками была остановлена химическим путем, не показали блокирующего эффекта.
В экспериментальной процедуре животных сначала обучали ассоциировать дуновение воздуха со звуком. Когда это обучение было установлено — кролики моргали всякий раз, когда они слышали звук, — животных обучали дальше, подвергая их воздействию звука и вспышки света в сочетании с потоком воздуха.
Половина кроликов прошла это второе обучение, когда антагонист ГАМК присутствовал в мозжечковых связях с оливой; другая половина получала нейтральные контрольные инъекции искусственной спинномозговой жидкости (ИЦЖ).
В то же время отдельная группа кроликов, никогда не подвергавшихся звуковой дрессировке, обучалась только импульсам света.
В испытаниях контрольная группа, которая получала только инъекции ACSF, демонстрировала классическое блокирующее поведение: эти кролики не научились ассоциировать свет со струей воздуха. Тем не менее, у тех, кому вводили блокатор ГАМК, такая ассоциация была обнаружена, несмотря на их предыдущую тренировку — на самом деле, показатели этих животных «статистически не отличались» от показателей группы кроликов, которых никогда не тренировали тонами.
В заключении СВОЕЙ СТАТЬИ Ким и Томпсон предлагают обоснование существования блокирующего механизма. «Важность избирательного реагирования на те стимулы, которые надежно предсказывают биологически значимые события, предлагает функциональное объяснение ассоциативного обучения при адаптации животного к окружающей среде.
В интересах эффективности и простоты животным следует избегать образования ассоциаций с другими стимулами, не дающими новой информации. … Поведенческий феномен блокирования… кажется, позволяет обойти такое избыточное обучение».
Исследование было поддержано грантами Национального института старения, Национального научного фонда, Управления военно-морских исследований и компании Sankyo Co.
Beyond Pavlov
Главные новости USC News
Настоящий Павлов
Нил А. Грауэр
Большая часть того, что мы думаем, что знаем об Иване Павлове (1849–1936), культовом русском физиологе, неверна.
Он научил собак выделять слюну при звуке колокольчика. Нет, он никогда не звонил; он использовал метрономы, фисгармонии, удары током или другие стимулы, которые можно было измерить более точно. Различные уровни стимулов были разработаны, чтобы вызвать различные реакции.
Он получил Нобелевскую премию за открытие этого «условного» рефлекса. Нет, он получил ее в 1904 году за свою работу по анализу того, как нервная система контролирует пищеварение, задолго до того, как он начал исследования, захватившие воображение публики.
Он был отстраненным, холодным, аналитическим бихевиористом, интересовавшимся только физическими рефлексами, которые можно было «обусловить». Нет, он страстно пытался определить, что эти рефлексы говорят о работе разума. Для описания реакции собак он даже не использовал русское слово «обусловленность». Вместо этого он использовал слово «условный», которое имеет совершенно другое значение и было неправильно переведено.
Был ли он избалованным любимцем советской иерархии, щедро поддерживаемым, чтобы его можно было выставить как эмблему марксистской науки? Нет, он был ярым и резким критиком советского режима. Это просто оставило его в покое, потому что он был так знаменит.
Эти устойчивые ошибки в значительной степени были связаны с первоначальным, плохим переводом сочинений Павлова, отсутствием последующей учености и последовавшими за этим неправильными представлениями о его истинных научных целях.
В своей новой авторитетной биографии Павлова — поразительно, первой в своем роде из когда-либо написанных — Даниэль Тодес , профессор истории медицины, мастерски исправляет ошибки и создает вполне осознанный портрет сложного, изменчивого, своенравного, неуверенного в себе, навязчивого «правдолюбца», человека с настоящими принципами, а в основе своей доброго человек, — говорит Тодес.
Тодес признает, что он питал те же ошибочные представления о том, что делал и пытался доказать Павлов, когда начал свою четвертьвековую работу над биографией.
Погрузившись в огромное количество документов, хранящихся примерно в 27 архивах здесь и за границей, — от дневников и лабораторных заметок до файлов советской тайной полиции, — многоязычный Тодес разрушил мифы и нашел подлинного Павлова во всей его многогранности, противоречивости и увлекательные аспекты.
Среди документов, которые он счел «чрезвычайно полезными», были записи, которые хранил Хорсли Гантт (1892–1980), директор-основатель Павловской лаборатории Джона Хопкинса и близкий коллега и друг Павлова, с которым он познакомился в 1922 году. в Петроградской лаборатории Павлова с 1925 по 1929 год и стал самым важным представителем его теорий в Соединенных Штатах. Он возглавлял лабораторию Джона Хопкинса с момента ее основания в 1929 году до выхода на пенсию в 1958 году. Гантт также был основателем и многолетним президентом Павловского общества Америки, а в 1919 году он получил премию Ласкера.
