Человеческий мозг — самое удивительное из созданного природой на нашей планете. Перед его необозримой сложностью наука пасовала вплоть до XX века. Первые серьезные достижения в изучении работы мозга принадлежат великому русскому ученому Ивану Петровичу Павлову и его многочисленным ученикам. Успех объясняется тем, что с самого начала изучалось явление, которое, с одной стороны, можно было рассматривать как простой физиологический акт и, таким образом, исследовать с помощью привычных физиологических методов, а с другой стороны, оно же было и психическим явлением. Причем, как это выяснилось в дальнейшем, оно и есть тот элементарный психический акт, тот «кирпичик», из которых, по выражению Ивана Петровича Павлова, строится все грандиозное здание мыслительной деятельности. Это явление было названо условным рефлексом.

Нельзя сказать, что учение об условнорефлекторной деятельности мозга сразу получило всеобщее признание. Ученые старшего поколения еще помнят время, когда мало кто верил в возможность разобраться в чрезвычайно сложной работе человеческого мозга. С тех пор положение изменилось. Теперь уже трудно встретить такого неверующего, однако до сих пор у многих вызывает недоверие то, что в основе мыслительной деятельности лежат всего лишь системы условных рефлексов (или временных связей), то есть чрезвычайно простые реакции организма.

Любой клетке тела, тем более одноклеточным организмам, в какой-то мере свойственно сохранять следы прежних раздражений и изменять свои реакции в соответствии с предшествующими воздействиями, то есть вырабатывать временные связи. Эта функция более ярко выражена у нервных клеток и с их появлением становится прерогативой нервного аппарата.

Временные связи образуются при совпадении во времени двух событий, важного для организма и неважного. Если перед тем как получить еду, собака всякий раз слышит бренчание миски, то у нее очень скоро выработается условный рефлекс, и эти звуки начнут вызывать слюнотечение и другие реакции, которые раньше могла дать только пища.

Условные рефлексы — это набор элементарных знаний об окружающей действительности. В условных рефлексах получают отражение основные закономерности, характерные для среды, где находится животное. Когда после нескольких повторений бренчания миски и кормления у животного выработался условный рефлекс, это значит, что оно «заметило» взаимосвязь обоих явлений, и теперь условный раздражитель (бренчание миски) становится как бы сигналом второго раздражителя и поэтому может вызывать все те реакции организма, которые раньше вызывала сама пища.

Сигнальная деятельность (образование временных связей) — явление всеобщее, свойственное всем животным нашей планеты. Мало того, можно думать, что этот принцип имеет еще более универсальный характер, одинаково приложимый к любым организмам, и мы встретимся с временными связями у любых животных с любой планеты из любой звездной системы. Есть все основания предполагать, что образование временных связей относится к самым основным, самым всеобщим законам природы, что оно одинаково присуще любым формам высокоорганизованной материи. Безусловно, свойства временных связей могут при этом варьировать.

Животные нашей планеты обладают одним удивительным приспособлением, которое помогает изучать окружающий мир, накапливать всю жизнь новые и новые знания. Это приспособление отчасти связано с работой органов чувств. Они устроены таким образом, что быстро «привыкают» к длительно действующим раздражителям и перестают на них реагировать, зато на все новое отзываются очень живо.

С этим явлением, вероятно, каждый знаком. Войдя с улицы в помещение, мы можем почувствовать довольно резкий и даже неприятный запах, но через несколько минут он перестает нас беспокоить. Наш нос привыкает и перестает посылать мозгу соответствующую информацию. Однако стоит нам ненадолго покинуть помещение и потом вернуться, как все начнется сначала.

Благодаря этой особенности работы органов чувств мозг всегда получает информацию о всех новых событиях в окружающей среде. Каждый новый раздражитель вызывает к тому же ориентировочный рефлекс, что помогает организму подготовиться к любым неожиданностям. Если же вслед за новым раздражителем, не имеющим для животного существенного значения, последуют важные события, образуется условный рефлекс, новый раздражитель становится сигналом наступления более значительного события.

Безусловно, образованием простых временных связей не исчерпывается работа головного мозга человека. В пищевых, оборонительных, половых и других условных рефлексах низших животных получают отражение лишь важнейшие для организма закономерности окружающей среды. На определенном этапе развития животного мира, отчасти уже у рептилий, а главным образом у птиц и млекопитающих, возникла способность к образованию временных связей при действии любых раздражителей, даже и не имеющих для животных непосредственного значения. Это сильно расширило границы познавательной деятельности мозга, ведь в таких временных связях могут получить отражение любые закономерности окружающего мира.

Действительно, путем появления многочисленных временных связей между отдельными раздражителями или их комплексами создаются у нас образы окружающего мира. Именно эти обычно ничем во внешних реакциях не проявляющиеся системы временных связей и стали основным фондом мыслительной деятельности человека. Любой раздражитель, входящий в такие комплексы, способен оживить длинные цепи взаимосвязанных временных связей.

Способность к образованию временных связей у нас общая с животными. В этом отношении мы отличаемся от них скорее количественно, чем качественно. Людьми нас сделала речь. Для животных сигнальными могут быть только непосредственные раздражители: обонятельные, вкусовые, термические, звуковые, зрительные. Для человека же, кроме этих раздражителей, как бы заменяя их или становясь их сигналами (поэтому-то ученые и называют речь второй сигнальной системой), служат соответствующие слова нашей речи, в каком бы виде они нами ни воспринимались: на слух, зрительно (письменная речь), осязательно (азбука для слепых), а при внутренней речи и кинестетически (ощущения, возникающие в мышцах языка и глотки, когда мы говорим).

Речь дает человеку два существенных преимущества. Во-первых, она позволяет качественно новым образом перерабатывать получаемую информацию. В простом условном рефлексе уже заключена высокая степень обобщения и в то же время отвлечения от действительности. Ведь когда на бренчание миски у собаки вырабатывается пищевой условный рефлекс, это значит, что звук как бы обобщается с пищей. В то же время есть явное отвлечение от действительности. Ведь звук, хотя и приобрел способность вызывать пищевую реакцию, пищей от этого не стал.

Раздражители второй сигнальной системы — слова обеспечивают гораздо более высокую степень обобщения и отвлечения, чем раздражители первой сигнальной системы. Появление речи создало условия, позволившие человеку взамен образов и комплексов раздражителей оперировать понятиями, что значительно упростило и расширило возможности познавательного процесса.

Во-вторых, речь у человека участвует в образовании временных связей. Мало того, с помощью второй сигнальной системы происходит образование громадного большинства временных связей человека, причем уже без участия обычных раздражителей. Человеку нет необходимости, как животным, каждый раз самому знакомиться с тем или иным явлением. Временные связи беспрерывно образуются у нас с помощью речи. Это создало условия для передачи знаний от одного человека к другому и очень сокращает время, необходимое для познания основных закономерностей окружающего мира. Изобретение письма еще более упростило этот процесс, сделав необязательным личный контакт людей и позволив длительно хранить накопленные знания и передавать знания не только от одного человека к другому, но и от одного поколения людей к другому.