Да простят нам излишне вольное сравнение, но собака Павлова, ставшая живой моделью, в какой-то мере напоминает осуществленную мечту алхимиков о так называемом гомункулусе, живом существе, выращенном в пробирке, Гомункулус и был символом абсолютной власти алхимика над жизнью, а, следовательно, и над самой Природой.

Вместе со своим сотрудником, доктором Глинским, Павлов разработал операцию, с помощью которой проток, подававший слюну в полость рта, выводят наружу через прокол щеки и пришивают к коже. Тогда при еде происходит выделение натуральной слюны наружу, которая и собирается экспериментатором в специальные сосуды. Благодаря этому приему Павлов смог показать целый ряд замечательных приспособлений работы слюнных желез к внешнему миру. Количество и качество выделяемой слюны всегда стояли в точном соответствии с тем видом пищи, которая попадала в рот животного.

Но особенно много «остроумия» Павлов применил при изучении работ желудочных желез. На этом пути им было сделано такое количество новых операций, что бедная собачка, действительно, превратилась в своеобразную живую и абсолютно прозрачную модель, раскрыв все тайны песьего пищеварения перед глазами пытливого естествоиспытателя. «Наблюдайте и еще раз наблюдайте», – любил повторять своим молодым коллегам Павлов. И сам был до конца верен этому незамысловатому принципу. Он наблюдал, а попутно срывал последние слабые завесы с Природы, оставляя ее абсолютно голой перед собственным пытливым взором.

Его первое важное открытие в этой области заключалось в том, что он установил наличие специальной сокоотделительной функции желудка в тот момент, когда еще пища не попала в желудок. Пищу можно было только показывать, животное могло ее только еще разжевывать, а желудочные железы уже выделяли сок. Особенно отчетливо эта закономерность проявилась при опыте с так называемым «мнимым кормлением». Занятой в эксперименте собаке перерезали пищевод и оба конца выводили наружу. Теперь вся пища, разжеванная и проглоченная подопытной собакой, выходила через перерезанный пищевод и падала в чашку, из которой животное ело. Таким образом, пища могла бесконечно пережевываться и проглатываться, не попадая в желудок. Собачка умирала довольной и сытой на благо отечественной науки. Боткин от таких экспериментов имел практический результат и вот почему. Хотя действие пищи на слизистую оболочку желудка было совершенно устранено, сам желудочный сок в этой природной фабрике выделялся исправно. Оказалось, что пища здесь может быть и не причем, если с помощью скальпеля и хирургического «остроумия» Павлова нарушить привычный ход вещей, установленный самой природой.

Великий русский клиницист С.П. Боткин первый высоко оценил практическое значение применения желудочного сока в медицинской практике. Теперь для лечения больных, страдающих заболеванием желудка, удавалось в большом количестве получить натуральный желудочный сок. Собачья фабрика, расположенная в деревенской баньке, полностью оправдала свое назначение.

Но даже такой явный практический результат не мог успокоить великого естествоиспытателя. Павлов задумал и разработал новую операцию. Видно, что-то еще ускользало от недреманного взора ученого. Дело в том, что все предшествующие эксперименты не решали основной проблемы, интересовавшей физиолога. Он хотел понять, что в пищеварении принадлежит действию нервных факторов, а что действию факторов химических. Так появилась идея осуществить операцию «маленького желудочка». При этой операции часть желудочка выкраивалась из основного желудка. Но не целиком, как это делалось раньше, а таким образом, чтобы этот маленький изолированный желудочек сохранил все свои нервные связи с центральной нервной системой. Благодаря такой операции маленький желудочек мог выделять желудочный сок во все периоды пищеварения, то есть и в условиях действия только нервной системы, и в условиях химического пищеварения.

К этому времени деревенская банька в больнице Боткина уже не могла удовлетворить потребностей Павлова. Потребовалась тщательная, как в случае с человеком, стерильность для осуществления операции с «маленьким желудочком». Вот почему в 1890 году физиолог с радостью принял предложение взять на себя заведование отделом физиологии во вновь организуемом Институте экспериментальной медицины. Здесь Павлов и построил по своему вкусу «чистую операционную». В баньке же собаки, которым проделывалась подобная сложная операция в ненадлежащих условиях, мерли, как мухи, даже не успев попробовать дармовой пайки, пусть и мнимой.

Результатом всей этой научной работы стала знаменитая книга «Лекции о работе главных пищеварительных желез». Она сразу стала настольным руководством для физиологов всего мира.

В 1904 году за свои работы по пищеварению Иван Петрович Павлов был удостоен Нобелевской премии. Но в этот момент триумфа ученый собирался уже открыть новую страницу в истории физиологии, получившую впоследствии название «учение о высшей нервной деятельности», или «учение об условных рефлексах».

Есть мнение, что учение о высшей нервной деятельности, разработанное Павловым, явилось случайной находкой в исследовании процессов пищеварения. Буквально «заряженный» на разгадку тайн природы, одержимый исследователь, получив в свои руки столь покорный и столь благодарный материал, как бездомные собачки, вполне мог впасть в соблазн всеведения. Собачки уже покорно открыли ему тайну пищеварения, которая еще совсем недавно казалась неразрешимой. На бытовом уровне всем хорошо известно, как эти милые животные могут чувствовать настроения и прихоти своего хозяина. На бытовом уровне мы все готовы наделить «братьев наших меньших» интеллектом. По этому поводу создавались и будут создаваться легенды. Естественно, у настойчивого естествоиспытателя, не привыкшего останавливаться на достигнутом, могло созреть решение именно через собак проникнуть в область мозга и сознания. Все-таки это собаки, а не какие-то там лягушки Сеченова. К тому же, если песики уже открыли свои желудки, то почему бы им с такой же покорностью не открыть и свои мозги?

Исследования Павлова показали, что, например, выделение слюны или желудочного сока может быть вызвано не только видом пищи, но любым внешним раздражителем (звонком, вспышкой света, стуком), действие которого по времени совпало с актом кормления.

Опыты, в которых тончайшей операцией удалялась кора головного мозга собаки, показали, что условные рефлексы являются свойством коры мозга. Сущность их сводится к установлению новых нервных связей в самой коре головного мозга.

Постоянную связь внешнего раздражителя с ответной на него деятельностью организма Павлов назвал безусловным рефлексом, в отличие от давно известной связи временной, образующейся в течение индивидуальной жизни, – условного рефлекса.

В 1913 году для исследования высшей нервной деятельности в Институте экспериментальной медицины было построено специальное здание, получившее название «Башня молчания», в котором Павлов оборудовал особые звуконепроницаемые камеры. В них и велись эксперименты по изучению условных рефлексов.

Система условно-рефлекторных связей, формирующихся в коре больших полушарий головного мозга при воздействии конкретных раздражителей, была названа ученым первой сигнальной системой. Она есть как у животных, так и у людей. Но у человека выработалась еще одна, более совершенная, вторая сигнальная система. Она возникла, по мнению физиолога-материалиста, в связи с общественным трудом и связана с функцией речи. Именно наличие второй сигнальной системы Иван Петрович Павлов считал основным отличием человека от животного. Вторая сигнальная система связана с первой и обеспечивает речевую способность у человека. Слово, по Павлову, является сигналом сигналов, именно вторая сигнальная система допускает отвлеченные понятия. С ее помощью и осуществляется мышление.