ГЛАВА 1
Регуляторы человеческого тела
Нервная система состоит из головного и спинного мозга и из нервов, исходящих от них. Значение нервной системы в том, что организм при помощи ее может знакомиться с окружающими предметами и ориентироваться в обстановке, в которой ему приходится жить. Кроме того, она удовлетворяет потребность различных частей тела взаимодействовать друг с другом. Между прочим, нервная система регулирует, т. е. соразмеряет, работу разных органов. Даже в обыкновенных машинах, сделанных человеческими руками, бывают такие регуляторы. В стенных часах регулятором служит маятник. В паровых машинах для уравнивания их хода устраивают центробежный регулятор. Еще более необходимы регуляторы для нашего организма, устроенного гораздо сложнее любой машины.
Если бы не было таких регуляторов, получилась бы несоразмерная работа органов: желудочный сок мог бы выделяться в то время, когда в желудке нет пищи, и не выделяться тогда, когда он нужен; легкие могли бы вдыхать воздух в то время, когда к ним еще не подошла та кровь, которая должна очиститься в легких, и т. д. Нервная система регулирует все эти процессы. Пища, попав в желудок и даже только еще в рот, раздражает определенные нервы. Это раздражение по нерву передается в центральную нервную систему, в то ее место, которое заведует отделением желудочного сока. Как только это раздражение дойдет до центра, тотчас же по особому нерву направляется к железам желудка приказ выделять сок, и они выделяют. Если в глаз попадет соринка, подобным же путем до головного мозга доходит раздражение, вызванное соринкой, и мозг отдает слезной железе приказ выделять слезу.
ГЛАВА 2
Что такое рефлекс?
Выделение желудочного сока и слезы под влиянием раздражения происходит без участия нашего сознания. Подобная работа органа получила название рефлекторной, или рефлекса. Ей противопоставлена сознательная работа органа. Когда человек, проходя по улице ночью, натыкается на протянутую проволоку, он сознательно принимает меры, чтобы, несмотря на препятствие, продолжить свой путь. К сознательной деятельности относится работа мышц так называемого произвольного движения. Но одно и то же движение может быть и сознательным, и рефлекторным. Если бодрствующему человеку пощекотать руку, он может убрать ее в полном сознании того, зачем он это делает. Но человек отдергивает пощекоченную руку и во сне, когда сознание бездействует: в этом случае он делает движение рукой рефлекторно.
Центром нервной системы, заведующим рефлекторными движениями, служит, главным образом, спинной мозг. Хотя такие центры находятся и в головном мозгу, но чистые рефлексы, без малейшего участия сознания, возникают в спинном мозгу. Если лягушку обезглавить, а потом ущипнуть ее лапку, она отдергивает лапку и делает это, конечно, совершенно бессознательно, так как органа сознания, головного мозга, у нее нет. Рефлексы обыкновенно бывают целесообразными, т. е. направленными на то, чтобы удовлетворить какую-нибудь потребность организма, но одно и то же раздражение, вызывающее рефлекс, может быть произведено разными способами; искусственно можно применить такой раздражитель, который вызовет бесполезный рефлекс. Если собаке, знающей, что такое молоко, показать чашку с молоком, у нее начинает выделяться слюна. Если через некоторое время ей показать в чашке мел, разведенный в воде, у нее и в этом случае начинает выделяться слюна, хотя пользы в таком отделении быть не может. Такие ошибочные рефлексы, вызванные невозможностью разобраться в природе раздражителя, получили название условных рефлексов. К условным рефлексам, впрочем, относят и некоторые безошибочные рефлексы — такие, полезное значение которых обнаруживается только при известных условиях. Если собаке положить мясо в рот, то начинается выделение слюны, которая участвует в процессе пищеварения. В этом случае рефлекс будет безусловный. Но если собаке только показать мясо, то у нее все-таки выделяется слюна. В данном случае мы имеем дело с рефлексом условным, так как польза от выделения слюны получится только при условии, если потом мы дадим собаке это мясо съесть.
Механизм рефлексов заключается в следующем. Как уже было сказано, центром, где возникают рефлексы без всякого участия сознания, служит спинной мозг. Мозг этот представляет толстый шнур, внутренняя часть которого состоит из серого мозгового вещества, а наружная — из белого. Серое вещество, состоящее из нервных клеток, и является таким центром. От спинного мозга направо и налево отходят нервы, из которых каждый берет начало двумя корешками. Задний, т. е. лежащий ближе к спине, есть корешок чувствующий; он передает раздражения от поверхности тела в спинной мозг. Недалеко от спинного мозга этот корешок образует утолщение, или так называемый нервный узел. Этот узел собственно и воспринимает раздражение и по своему корешку передает его в серое вещество спинного мозга. Как только раздражение дойдет до клеток серого вещества, тотчас же от этих клеток по другому, переднему корешку нерва передается мышце приказ или возбуждение, заставляющее мышцу сокращаться. Оба корешка вскоре по выходе из спинного мозга сливаются в один нерв, но нервные волокна каждого из этих корешков продолжают сохранять свою самостоятельность. Каждое волокно, как электрическая проволока, отделено от соседних особым изолятором. Корешок и вообще нервные волокна, которые передают раздражение от поверхности тела в спинной мозг, называют чувствующими, а волокна, по которым от этого мозга направляются приказы к мышцам, называют двигательными. Скорость передачи раздражений и возбуждений очень незначительна; это заставляет думать, что энергия, которая бежит по нерву, не есть электрический ток. Существуют приборы, при помощи которых можно точно определить эту скорость. У лягушки возбуждение по нерву передается со скоростью 30–40 метров в секунду, т. е. около 130 километров в час. С такой скоростью могут летать многие птицы.
Рис. 34. Схема двигательного рефлекса в спинном мозгу. На рисунке изображен поперечный разрез спинного мозга. В середине — схема нервной клетки серого вещества мозга. Вверху — кожа; от нее идет — чувствующий нерв. Раздражение переходит к нервной клетке серого вещества, оттуда в двигательный нерв и мышцу.
ГЛАВА 3
Инстинкт и разум
Если условный рефлекс постоянно повторяется в течение жизни не только данного животного, но и ряда поколений, то он может произвести в том месте головного мозга, от которого зависят проявления этого рефлекса, настолько глубокие изменения, что они начинают передаваться от родителей к детям. Таким образом, способность бессознательно отвечать на раздражение делается наследственной. Так развиваются инстинкты.
Под инстинктом подразумевают бессознательное побуждение, заставляющее животное поступать так или иначе, но непременно в интересах своих или своей породы. Постройка пчелами сот для собирания меда, гнезда муравьев есть проявления инстинкта. Инстинктивные действия часто производят впечатление разумных, но от разумных они отличаются бессознательностью. Животное совершенно не понимает, зачем оно делает то или другое; оно делает так потому, что унаследовало от родителей способность к определенному рефлексу. Поэтому в инстинктивных действиях животное ничего не может изменить по произволу, не способно видоизменять свои поступки, применяясь к новым обстоятельствам; оно не может сделать ни одного изобретения.
Как рефлекс может быть ошибочным, так и инстинкт может привести к ошибкам. Когда курица разрывает землю для того, чтобы найти там зерна, действия ее кажутся нам разумными. Кажется, будто курица соображает, что если разгребать землю ногами, то можно найти там что-нибудь съедобное. На самом же деле разгребание есть только проявление инстинкта, действие совершенно неосмысленное. Пусть курица, глядя на крупинки земли, когда-то случайно в это время двинула ногой и нашла после этого зерно: у нее создаются условия для возникновения условного рефлекса. Как только она потом взглянет на крупинки земли, у нее появляется условный рефлекс в ногах, подобно тому как у собаки начинается отделение слюны при виде мяса. При виде земли у курицы ноги словно сами собой начинают разгребать землю, и так как это сопровождается находкой чего-нибудь съедобного, то рефлекс делается привычным и становится инстинктом. Поэтому и цыпленок, не имеющий никакого опыта в таких делах, тоже начинает разгребать землю. Что это в действительности инстинкт, т. е. действие бессознательное, видно из стремления курицы разгребать землю и в том случае, когда это совершенно не нужно. Если насыпать ей зерен на чистый пол, она начинает клевать их, и так как привыкла к тому, что зерна получаются при разгребании, то нахождение зерен вызывает у нее условный рефлекс разгребания, и она начинает разгребать чистый пол, разбрасывая зерна в сторону.
Рис. 35. Курица, разгребающая чистый пол.
Хотя каждое отдельное животное не может изменять свои действия, которые оно совершает в силу инстинкта, но из поколения в поколение медленно и постепенно инстинкт может усложняться и совершенствоваться. Усложнение получается вследствие той же причины, которая содействует развитию любого органа, — естественного отбора. Таким путем получаются такие сложные инстинкты, как строительный инстинкт у пчел, муравьев. Некоторые действия и состояния человека, несмотря на присущий ему разум, носят явно инстинктивный характер. Половое влечение — не более как проявление инстинкта размножения. Угрызение совести есть чувство неудовлетворенности инстинкта общественности.
По мере того как в сером веществе полушарий головного мозга развивались отделы, в которых возникает мысль, способность сопоставлять явления, делать из таких сопоставлений выводы, по мере того как развивалась память, инстинктивные действия человека постепенно заменялись разумными; другими словами, разум постепенно вытеснял инстинкт. Инстинкт и разум родственны друг другу, берут начало из одного источника; это видно из того, что одно и то же действие может быть у человека инстинктивным, а в другое время разумным. Чисто инстинктивное действие может получить у каждого отдельного человека все признаки разумности, и наоборот, разумное действие вследствие повторяемости может сделаться инстинктивным.
Половое влечение инстинктивно; человек ищет себе пару для того, чтобы удовлетворить инстинкт размножения; при этом он может даже не желать иметь детей, но другой человек может искать себе пару с вполне сознательной целью иметь детей. Если человек идет по улице, направляясь к какому-нибудь дому, то эта ходьба, несомненно, разумное действие. Но если это действие повторяется ежедневно в течение нескольких лет, если человек, например, ходит на службу, оно может сделаться инстинктивным. Может случиться, что тот же человек в праздник, отправляясь совсем в другое место, задумавшись, инстинктивно повернет в ту сторону, куда надо идти на службу. Разумные действия от инстинктивных отличаются тем, что они могут быть разнообразны, применительно к обстоятельствам. При одних условиях разумное существо поступает так, а при других иначе. Если бы курица обладала разумом, она не стала бы разгребать чистый пол. Таким образом, в развитии умственной деятельности мозга надо различать следующие ступени: безусловный рефлекс, условный рефлекс, простой инстинкт, сложный инстинкт и, наконец, разум.
ГЛАВА 4
Работа головного мозга
О работе головного мозга мы знаем гораздо меньше, нежели о работе мышц; особенно мало известно нам о существе мышления, т. е. о том, что делается в мозгу, когда там появляются мысли. Причина, почему о мозге мы знаем меньше, чем о мышцах, весьма проста: с мозгом нельзя проводить таких опытов, какие мы проделываем с мышцей. Лягушечью мышцу мы можем вырезать и заставить ее работать; ничего подобного с мозгом нельзя сделать. Назначение разных частей мозга выясняют опытами над животными. Удаляют или повреждают ту или другую часть и наблюдают, какие перемены происходят в организме.
Мозг человека состоит из пяти отделов, а именно:
1) большого, или переднего, мозга;
2) промежуточного;
3) среднего;
4) малого, или мозжечка;
5) продолговатого.
Местом, где родится сознание и происходит умственная работа, служит большой мозг. Он состоит из двух полушарий, на поверхности которых имеются многочисленные борозды и извилины. Замечено, что чем более развиты эти извилины у разных животных, тем выше стоит в умственном отношении данное животное; даже у разных людей степень их развития бывает различна; наиболее развиты они у гениальных людей. Уже одно это указывает на то, что большой мозг служит органом мышления. Опыты над животными показывают, что здесь же помещаются центры сознания. Если у животного вырезать полушария большого мозга, оно живет еще довольно долго, но совершенно теряет сознание и способность соображать. Голубь, лишенный большого мозга, может ходить, может даже есть, но только в том случае, если пищу заталкивать ему поглубже в рот. Обыкновенно он сидит неподвижно, закрыв глаза, как сонный. То же наблюдается и у собак, лишенных полушарий большого мозга.
Рис. 36. Полушария большого мозга.
Если сделать разрез полушарий, то заметно, что снаружи в виде коры находится серое вещество мозга, а внутри белое, т. е. обратно тому, что наблюдается в спинном мозгу. Опыты над животными показывают, что местом, где испытываются ощущения, откуда отправляются приказы мышцам произвольного движения и где возникает сознание, является серая кора мозга. Каждый ее участок заведует ощущениями определенного рода. Так, существует особый участок, воспринимающий и распознающий зрительные ощущения; особый участок для слуховых ощущений и т. д. Точно так же для каждой группы мышц произвольного движения имеется свой особый участок этой коры. Отдельные участки существуют для движения ног, рук, языка и т. д. Все эти участки, приспособленные для восприятия ощущений и для передачи приказов мышцам, соединены нервными волокнами с органами чувств или с мышцами. Но между этими участками находятся еще особые, которые не имеют непосредственной связи ни с органами чувств, ни с мышцами. Они связаны только с двумя первыми родами участков, т. е., с одной стороны, с участками, воспринимающими ощущения, с другой — с участками, отдающими приказы мышцам. Эти отделенные от мышц и органов чувств участки и считают местом, где возникает мысль, где родится представление о предметах видимого мира.
Рис. 37. Что происходит в нашем теле при укусе комара.
Рассмотрим рис. 37. Раздражение от места укуса передается по нерву спинному мозгу (1); оттуда исходит раздражение, вызывающее рефлекторную судорогу мускула. Раздражение от спинного мозга передается головному мозгу (2) и оттуда — различным органам, вызывая непроизвольное покраснение, сердцебиение и т. п. Ощущаем же укус мы только в том случае, когда раздражение достигает коры большого мозга (3); лишь тогда совершаются произвольные движения (например, мы убиваем комара).
Распределение работы всех перечисленных участков можно представить себе на следующем примере. Положим, что человек стоит на полотне железной дороги между рельсами и видит приближающийся поезд. В этот момент работает участок мозговой коры, воспринимающий и распознающий зрительные ощущения. Далее человек слышит свисток поезда: в этот момент работает участок коры, заведующий слуховыми ощущениями. Работа этих двух участков передается по нервным волокнам тому участку, который заведует произвольными движениями ног, и этот участок через спинной мозг по двигательным нервам посылает приказ о том, чтобы ноги убрали человека с рельсов. Тот же человек может прийти домой, лечь на кровать, и хотя он не видит поезда и не слышит его свистков, но он очень хорошо мысленно может представить себе вид поезда, цвет его локомотива и вагонов, вид дыма, исходящего из трубы, может даже представить себе свисток паровоза. При таком представлении начинает работать центр душевных отправлений. Это станция, куда передаются все сознательные ощущения, где они перерабатываются и где из них возникает представление о предметах, вызвавших ощущение. Здесь же родится мысль, и здесь помещается орган умственной работы.
Рис. 38. Путь звукового раздражения от источника звука в место восприятия в коре мозга.
ГЛАВА 5
Правда ли, что мысль быстрее света?
Кажется, будто мысли ничего не стоит мгновенно перенестись на самый отдаленный предмет. Сейчас человек думает о планете Марс, через мгновение мысль его перескакивает на Сатурн и мчится с такой быстротой, что свет не в состоянии за ней угнаться. На самом же деле, по сравнению со светом, мысль плетется, можно сказать, как черепаха. Чтобы в голове возникла мысль о Марсе, мысли не надо совершать путешествие туда — для этого довольно небольшого путешествия в пределах даже не всего мозга, а той его части, где возникает представление о предметах.
Скорость возникновения мысли различна в зависимости от ее сложности. Чем сложнее мысль, тем больше времени требуется для ее нарождения, но вообще эта скорость очень невелика. Как уже было сказано раньше, возбуждения, вызывающие рефлекс, движутся по нервам со скоростью не больше скорости полета многих птиц, а скорость возникновения мысли и передачи ее приказов мышцам еще меньше. Поэтому в тех случаях, когда начало какого-нибудь движения должно наступить как можно быстрее, у человека появляются рефлекторные движения, а не движения, вызванные мыслью.
Если человек во время ходьбы спотыкается, то руки совершенно без всякого участия сознания рефлекторно вытягиваются вперед, чтобы упереться в землю и ослабить удар от падения. Если бы человек такое вытягивание рук стал делать сознательно, то, пока у него в голове возникла бы мысль о необходимости протянуть руки и пока эта мысль была бы приведена в исполнение, он успел бы упасть несколько раз.
ГЛАВА 6
Как скоро раздражения доходят до сознания?
Чтобы раздражение по чувствующему нерву дошло до головного мозга, необходимо время. Особое время нужно и на то, чтобы это раздражение было воспринято мозгом и вызвало ощущение. Наконец, еще некоторое время необходимо на то, чтобы это ощущение вызвало волевой импульс, приказ определенному мускулу, и чтобы этот мускул начал сокращаться. Все эти промежутки времени бывают различны у разных людей, и они довольно точно вычислены при помощи особых приборов. У разных людей они могут колебаться в пределах 0,1–0,5 секунды. Различны они и для разных органов чувств. Чтобы воспринять зрительное ощущение, требуется около 0,2 секунды, а для звуковых ощущений меньше, именно 0,12-0,15 секунды. Вследствие такой разницы получается странное явление: звук, как известно, распространяется в воздухе гораздо медленнее света. Смотря на женщину, которая колотит вальком белье очень далеко, мы видим сначала, как валек ударяет белье, а потом только до нас доносится звук удара. Когда же расстояние звучащего предмета весьма невелико, то наблюдается обратный порядок получения ощущений. Если мы наблюдаем разряд электрической машины, то сначала слышим треск искры, а потом видим саму искру; разница эта во времени, однако, меньше десятой доли секунды.
Рис. 39. Происхождение чувства голода.
Рассмотрим рис. 39. Работающий мускул (1) потребляет питательные вещества крови. Обедневшая кровь (2), поступая в мозг (3), раздражает центры (4, 5, 6), управляющие органами пищеварения: выделяется слюна, сокращаются мышцы пищевода и желудка. Передаваясь по нерву (7) в кору головного мозга (8), эти раздражения ощущаются как голод. После приема пищи питательные вещества из тонких кишок (9) попадают в кровь и обогащают ее; проникая в мозг, такая кровь тормозит деятельность центров (4, 5, 6), управляющих органами пищеварения, и прекращают их раздражение.
Скорость передачи раздражений от органов чувств к мозгу и скорость передачи приказов от мозга к мышцам у разных людей различны. У одних это происходит быстрее, у других медленнее. Разница отражается на физических наблюдениях разных лиц там, где приходится точно отметить момент начала явления. Астрономы Бассель и Маскелайн первые указали, что при астрономических наблюдениях разные люди видят одно и то же явление или слышат один и тот же звук не в один и тот же момент, а один раньше, другой позже. Разница, конечно, не велика и не выходит за пределы долей секунды, но в астрономических наблюдениях, где необходима особая точность, она может чувствительно отразиться на результатах исследования.
Поэтому астрономы стараются производить одно и то же наблюдение по меньшей мере вдвоем, чтобы получить средние результаты. Разница в наступлении момента ощущения двух разных лиц получила название личного уравнения. Его нельзя смешивать со случайной ошибкой наблюдения. Это не ошибка: у отдельных наблюдателей личное уравнение долгое время остается постоянным.
ГЛАВА 8
Мозг мужчины и женщины
У взрослого мужчины мозг весит приблизительно 1360–1375 г с колебаниями от 1018 до 1925 г. У женщин вес мозга равен 1220–1245 г с колебаниями от 820 до 1565 г. Таким образом, женский мозг весит в среднем на 30 г меньше мужского.
Так как головной мозг есть центр умственных отправлений, то меньшие размеры мозга женщин по сравнению с мужчинами могут порадовать некоторых мужчин, недоброжелателей женщин. Радость преждевременна, потому что у слона мозг весит почти в три раза больше, чем у человека, однако слон не умнее человека в три раза.
Величина мозга находится в связи не только со степенью развития умственных способностей, но и с размерами тела существа. У слона мозг больше человеческого, но зато и общий вес тела его гораздо больше, чем у человека. У человека вес мозга в 42 раза меньше веса всего тела, у слона в 440 раз. Если у женщин абсолютный вес мозга меньше, чем у мужчин, то относительный вес нисколько не меньше, потому что вес тела женщин в среднем меньше веса тела мужчин.
Вообще по весу мозга нельзя судить о степени развития умственных способностей. Очень тяжелый мозг в 2222 г находили у людей, ничем в этом отношении не выдающихся.
Правда, у некоторых выдающихся людей мозг имел большой вес; у Тургенева, например, 2012 г, у Байрона 1807 г, у Кювье 1816 г, но зато у Гамбетты всего только 1160 г, т. е. меньше среднего мозга женщины. Это указывает на то, что степень развития психики зависит не столько от массы мозга, сколько от качеств нервных клеток, образующих корковое вещество полушарий большого мозга.
ГЛАВА 9
Когда голова перевешивает туловище?
Мы очень мало знаем о том, что происходит в нашем мозге, когда мы думаем. Однако подобно тому, как работа мышцы сопровождается потреблением и разложением мышечного вещества, так и работа мозга должна происходить за счет вещества мозга. Это вещество должно потребляться и разлагаться. Работа мысли есть проявление какой-то энергии, а никакая энергия не может родиться из ничего. Что это за энергия, нам не известно, но по своим свойствам она должна походить на электричество. В электрической батарее, употребляемой, например, для звонков, электричество получается вследствие химического соединения кислоты с металлом. По мере соединения и металл окисляется, и кислота превращается в соль; наконец, эти изменения могут дойти до того, что электричество получаться не будет. Надо удалить то, что накопилось в батарее ненужного, и добавить то, что в ней истощилось. Точно так же и в мозгу по мере его умственной работы должны появляться негодные продукты процесса мышления и потребляться вещество мозга. Негодные продукты должны выноситься кровью, и та же кровь должна приносить питательный материал, за счет которого восстанавливается потраченное вещество мозга.
Так в действительности и происходит. Это видно из того, что при работе головного мозга его кровеносные сосуды расширяются и кровь в увеличенном количестве притекает к мозгу. У школьников, решающих трудную задачу, вследствие такого притока лицо краснеет; у некоторых начинается даже кровотечение из носа. Известный французский физиолог Моссо наблюдал человека, у которого вследствие операции в черепе было отверстие: сквозь него был виден головной мозг; во время умственной работы этого человека было заметно, как оболочки мозга краснели, очевидно, вследствие усиленного притока крови.
Рис. 40. Опыт Моссо.
Тот же ученый устроил особого рода весы, на одну чашку которых человек мог лечь всем телом, а на другой чашке помещалась голова. Особыми приспособлениями можно уравновесить тело так, что туловище не будет перетягивать голову. Если человеку, лежащему на таких весах, задать задачу или просто предложить вопрос, для ответа на который надо подумать, то голова начинает перевешивать туловище. Очевидно, это происходит вследствие того, что из туловища кровь приливает к голове: туловище становится легче, а голова тяжелее.
ГЛАВА 10
Усталость мозга
После усиленной умственной работы наступает умственное утомление. Есть основания думать, что вредные продукты разложения мозгового вещества однородны с теми, которые получаются при работе мышцы. Как уже было сказано, признаки мышечного утомления появляются у совершенно неутомленного животного, если ему впрыснуть в кровь продукты распада мышцы, получающиеся при ее работе, например молочную кислоту, или если впрыснуть кровь утомленного животного. Исследования на эргографе показали, что у человека, утомленного умственно, и мышцы обнаруживают признаки утомления. Точно так же и у физически утомленного человека и мозг работает плохо. Все это указывает на то, что причины, вызывающие утомление в мышцах и в мозге, если не совсем одинаковы, то однородны. Поэтому нельзя думать, что от умственного утомления можно отдохнуть за физической работой, или физическая усталость пройдет, если заняться умственной работой. Как ноги не могут работать, если устали руки (см. часть 4, глава 9), так и голова не может нормально работать, если устали руки или ноги. Школьники, которых после нескольких часов умственной работы заставляют заниматься гимнастикой, во время нее нисколько не отдыхают; они продолжают утомляться, словно у них продолжаются уроки. Гимнастика, вообще физический труд необходимы для всестороннего развития организма учащихся, но нельзя на них смотреть как на отдых от умственной работы. Голова и тело — части одного организма. Если голова устала, то устало и тело; наоборот, утомленное тело делает и голову утомленной. Голова во много раз меньше туловища, поэтому умственная усталость вызывает усталость туловища в меньшей степени, нежели утомление туловища отражается на свежести головы. У физически изнуренного человека голова работает очень плохо, а у умственно утомленного человека мышцы работают хотя и не так хорошо, как у неутомленного, но все же не очень плохо.
ГЛАВА 11
Последствия умственного утомления
Последствия умственного утомления легче всего наблюдать на школьниках, так как им приходится проделывать большую умственную работу в школе; на них эти последствия главным образом были исследованы. Бургерштейн заставлял 11-13-летних детей, их было около 160 человек, производить простые арифметические вычисления четыре раза в течение часа. Каждое вычисление продолжалось 10 минут, на отдых давалось 5 минут; затем давалось второе вычисление, и так до четырех раз. При проверке работ оказалось, что в вычислениях, сделанных в течение первых 10 минут, ошибок было три процента; в течение вторых 10 минут число ошибок возросло до четырех процентов; в течение третьих 10 минут ошибок было сделано более 5,5 процентов, а в четвертые 10 минут — шесть процентов. Очевидно, увеличение числа ошибок было последствием нарастающей усталости мозга, причем начало этой усталости обнаружилось уже после 10-минутной умственной работы.
Сикорский проверял 1500 диктовок, из которых половина была сделана утром в начале занятий, а вторая половина — в конце уроков. Он сосчитал число описок, т. е. таких ошибок, которые произошли лишь вследствие недостатка внимательности. Оказалось, что во всех классах число описок на поздних занятиях на 33 процента превосходило число описок на ранних занятиях. В этих описках дети вместо одной буквы писали другую, похожую на первую по начертанию или по звуку. Очевидно, вследствие утомления у них ослабла способность различать сходные буквы.
Последствия умственного утомления проходят, если уставшему дать отдохнуть достаточно времени. Если же отдых недостаточно продолжителен и если так дело продолжается изо дня в день, то остатки утомления накапливаются и могут привести к расстройству организма. Переутомившиеся ученики имеют усталый вид, отличаются раздражительностью, страдают головными болями, сердцебиением, иногда и бессонницей; способность их к учению падает; иногда это нервное расстройство кончается даже сумасшествием.
По исследованиям доктора Нестерова, в учебных заведениях Москвы до войны в младших классах оказалось от 8 до 20 процентов учеников с расстроенной нервной системой, а в старших — от 60 до 70 процентов. Болезненное состояние, вызванное мозговым переутомлением, обычно принимает форму так называемой неврастении.
Из сказанного видно, что самые трудные уроки должны назначаться на утренние часы, а на последний час следует оставлять самые легкие; вместе с тем перерывы занятий к концу уроков должны удлиняться. Известно, что работа мышцы, если она правильно сменяется отдыхом, влечет за собой ее развитие. Точно так же и умственный труд, если он не сопровождается переутомлением, содействует развитию умственных способностей. Умственное бездействие влечет за собой ослабление этих способностей.
ГЛАВА 12
Как можно измерить работу мозга?
Работу мышцы, как всякую механическую работу, мы можем измерить довольно точно. Единицей измерения служит килограммометр. В работе мышцы можно различать ее величину, но не качество, т. е. нельзя сказать, что мышца проделывает хорошую или дурную работу. Если один мастер сделал вещь плохо, а другой такую же вещь хорошо, то это не значит, что у первого мышцы работали плохо, а у второго хорошо. В качестве работы, ее достоинствах мышцы никакой роли не играют. Второй сделал вещь хорошо только потому, что у него голова лучше, нежели у первого, ум работает лучше, зрение и другие чувства более тонки, на свою работу он затратил больше внимания; словом, работа его мышц получила лучшее применение.
Совсем иные свойства проявляет работа ума. Мы не знаем такой единицы, при помощи которой могли бы измерить количество умственной работы. Время не может служить такой единицей, потому что в течение одного и того же времени один может произвести большую умственную работу, а другой маленькую. О количестве умственной работы мы можем судить только очень приблизительно, руководствуясь результатами работы, причем все-таки допустима большая ошибка, потому что самая усиленная умственная работа может не дать никаких результатов.
Умственная работа отличается от мышечной еще и тем, что в ней можно отмечать не только количество, но и качество. Относительно мышечной работы можно сказать, что сделано много или мало, а относительно умственной — что сделано не только много или мало, но и хорошо или плохо.
ГЛАВА 13
Когда мозг работает наилучшим образом?
Качество умственной работы зависит от многих причин, и прежде всего от свойств головного мозга. У одного мозг работает хорошо, у другого, при одинаковых условиях, плохо. Условия наилучшей работы у одного и того же человека весьма разнообразны. Мозг гораздо прихотливее мышцы. Ему недостаточно того, что он отдохнул; ему необходим целый ряд условий, при которых он вообще может работать, и еще ряд таких, при которых он работает наилучшим образом. Первое условие успешности умственной работы заключается в возможности сосредоточить внимание на предмете. Если внимание отвлекается раздражениями органов чувств, например резкими звуками или разговорами, к которым невольно прислушивается работающий, то умственная работа идет плохо. Настроение работать и сосредоточение внимания получаются у разных людей при самых разнообразных условиях. Это в особенности мы видим на умственной работе писателей. Один лучше всего работает по утрам, когда сидит под окном и видит определенное здание; у другого работа спорится, если у него на столе стоят цветы; третий может работать только ночью и т. д. При работе, не требующей большого напряжения умственных способностей, мозг не бывает столь прихотлив: он справляется с работой и при условиях, не вполне благоприятных.
Второе условие для получения наилучших результатов от работы мозга заключается в интересе работающего к своей работе. Даже физическая работа идет наилучшим образом, если работающий заинтересован работой. И здесь наилучшие результаты получаются только через посредство мозга. Мышца не может интересоваться или не интересоваться работой. Интерес родится в мозгу, и заинтересованный мозг посылает более энергичные приказы работающим мышцам. Еще в большей степени интерес к работе отражается на успехе чисто умственной работы. Никакая другая работа не требует в такой степени свободы выбора, как работа умственная. По принуждению можно, конечно, выполнять умственную работу, но только такую, которая не требует большого напряжения ума. Педагоги должны учитывать эту особенность работы мозга.
ГЛАВА 14
Центр речи и письма
Бывает болезнь мозга, при которой больной теряет способность говорить. После смерти таких больных находят при вскрытии повреждения в одном определенном участке коркового вещества полушарий большого мозга, этот участок называется центром речи. Он находится в третьей лобной извилине левого полушария, и только левого. У левшей, т. е. людей, у которых левая рука развита более правой, центр речи помещается в такой же извилине, но правого полушария.
У большинства людей правая половина тела бывает развита лучше левой, и мускулы этой половины работают лучше; связь этих мускулов с мозгом бывает перекрестная, т. е. мускулы правой половины связаны нервными волокнами с левой половиной мозга; поэтому левое полушарие мозга бывает больше правого и имеет более развитые извилины. Повреждение названного центра ведет за собой только неспособность говорить, болезнь, получившую название афазии. Больной отлично понимает речь другого, может правильно писать и читать про себя, может петь без произнесения слов, он только как бы разучился говорить.
При повреждении коркового вещества мозга в задней части второй лобной извилины около центра, заведующего движениями правой руки, человек теряет способность писать; получается болезнь, носящая название аграфии. Больной хорошо владеет мускулами руки, нормально видит и слышит, говорит и понимает, что ему говорят, может читать, но не может производить такие движения руки, которые необходимы при писании.
ГЛАВА 15
Жизненный узел
Назначение разных частей головного мозга изучено мало. Причина в том, что производить какие-нибудь опыты с мозгом трудно. В нашем распоряжении имеются два способа познакомиться с назначением частей головного мозга. Один заключается в повреждении разных частей его у живых животных и в наблюдении за тем, какие ненормальности в работе организма вследствие этого получаются. Этот способ, однако, не может нам объяснить некоторые функции головного мозга, свойственные только человеку и неизвестные у животных. У животных нет центра речи, письма и некоторых других способностей. Другой способ состоит во вскрытии головного мозга умерших людей, страдавших каким-нибудь расстройством его деятельности.
Такими способами было найдено, что в продолговатом мозге находится центр, заведующий сокращениями кровеносных сосудов. В стенках сосудов находятся мышцы, которые, сокращаясь, могут сделать сосуд более узким; наоборот, при расслаблении их просвет сосуда увеличивается. Наше лицо краснеет именно вследствие расширения этих сосудов, вызванного разными причинами, например холодом, душевными волнениями. В продолговатом мозге помещаются центры жевания, сосания, глотания, слюноотделения, закрывания век и центр дыхательных движений. Если у собаки вырезать весь мозг, оставив только продолговатый, она еще может жить некоторое время, но если собаке с неповрежденным мозгом удалить то место, которое является центром дыхательных движений, то наступает мгновенная смерть, почему это место и получило название жизненного узла. Умирает собака вследствие того, что она «разучивается» дышать.