Назад

1998 ВЕСТНИК НОВГОРОДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА № 8

В.А.Макаров

Петр Кузьмич Анохин: Жизнь и научная деятельность

Московская медицинская академия имени И.М.Сеченова

Петр Кузьмич АНОХИН
1898 — 1974

The article represents the main life periods of the outstanding Russian physiologist P.K.Anokhin.

Исполнилось 100 лет со дня рождения выдающегося русского физиолога Петра Кузьмича Анохина (1898-1974). Труды П.К.Анохина интересуют не только физиологов, но и специалистов самых разных наук: врачей, биологов, математиков, педагогов, философов... Столь многогранно его наследие и плодотворны идеи, которые он выдвигал и разрабатывал на протяжении более чем пятидесятилетней творческой деятельности. Один из ведущих физиологов XX столетия, унаследовавший лучшие традиции классической русской физиологии, он стремился к их сохранению и продолжению, что нашло яркое воплощение в созданной им научной школе.
Исследования П.К.Анохина концентрировались на изучении нейрофизиологических механизмов, лежащих в основе деятельности нервной системы, но основным направлением его теоретических и экспериментальных работ было изучение организма как целостного образования. Широкое признание получила предложенная П.К.Анохиным теория функциональной системы, а сам он стал основоположником системного подхода в физиологии и биологии.
Петр Кузьмич Анохин прошел большой тернистый путь от скромного провинциального юноши, мечтающего об изучении человеческого мозга, до выдающегося ученого, занявшего ведущее место в мировой физиологии. Он родился 27 января 1898 года в Царицыне. “И отец и мать были неграмотными, и мне часто мальчиком приходилось видеть, как они подписывали какие-то бумаги крестиком,” — писал П.К.Анохин в автобиографии [1].
Окончив в 1913 г. высшее начальное училище, он, чтобы помочь семье, поступает конторщиком на железную дорогу, а затем сдает экзамены на должность почтово-телеграфного чиновника. неудовлетворенность работой привела к тому, что Анохин экстерном сдает экзамены за шесть классов реального училища и осенью 1915 г. поступает в Новочеркасское землемерно-агрономическое училище. Юноша заинтересовывается естествознанием, но особенно увлекают его тайны человеческого мозга. Он знакомится с трудами Спенсера, Молешотта, Бюхнера, и как-то к нему в руки попадает сборник статей, выпущенный Институтом мозга, который возглавлял тогда В.М.Бехтерев. Вот к кому надо ехать учиться, решает будущий ученый.
Однако события 1917 г. и последовавшая гражданская война, активным участником которой был П.К.Анохин, не позволили воплотить задуманное сразу. Случай свел его с А.В.Луначарским, который в этот период с агитпоездом объезжал войска Южного фронта. с ним-то Анохин и поделился своими замыслами и желанием заняться изучением мозга, чтобы “понять материальные механизмы человеческой души”. К осени 1921 г. он получает вызов в Петроград и направление на учебу в Государственный институт медицинских знаний (ГИМЗ), которым руководил В.М.Бехтерев. Задуманное начало осуществляться.
Уже на первом курсе В.М.Бехтерев привлекает студента к научной работе, поручив ему вести двух больных с различной формой меланхолии. “В Институте мозга я проработал недолго, — вспоминал П.К.Анохин. — Не удовлетворившись психиатрическим направлением работы, я решил посвятить жизнь физиологическим исследованиям” [2]. Прослушав ряд лекций И.П.Павлова в Военно-медицинской академии, он поступает работать в его лабораторию.
С 1922 по 1930 гг. научные работы П.К.Анохина тесно связаны с павловской лабораторией. “Я вел тему, порученную мне И.П.Павловым, посвященную изучению баланса между возбуждением и торможением... Он на все лады варьировал его в отдельных экспериментах своих многочисленных работников. Вышло так, что в моих опытах он увидел одну из существенных сторон этого баланса, которую он давно хотел увидеть... Я с невероятным упорством продолжал ставить эксперименты, пока они не привели к ясному решению поставленного вопроса” [3].
По окончании в 1926 г. ГИМЗа П.К.Анохин избирается на должность старшего ассистента кафедры физиологии Ленинградского зоотехнического института (с 1928 г. — доцент), на которой преподавание предмета и научные исследования проводились учениками Н.Е.Введенского. Продолжая работать в лаборатории И.П.Павлова, молодой ученый выполнил на кафедре института ряд исследований по изучению кровообращения головного мозга, особенностей кровоснабжения слюнной железы и др.
Таким образом, за сравнительно короткий промежуток времени П.К.Анохину посчастливилось пройти подготовку у представителей трех ведущих отечественных физиологических школ: В.М.Бехтерева, И.П.Павлова и Н.Е.Введенского. Все они оказали влияние на формирование его личности и профессиональных качеств как физиолога-экспериментатора.
В 1930 г. П.К.Анохина избирают профессором кафедры физиологии медицинского факультета Нижегородского университета. Рекомендация на конкурс была дана И.П.Павловым. После выделения факультета из состава университета и образования на его базе медицинского института он одновременно руководит кафедрой физиологии биологического факультета университета. С этого времени начинается самостоятельная научная и педагогическая деятельность П.К.Анохина. “в этот период моей жизни, — напишет он позже в автобиографии, — когда я был уже профессором, и родилась концепция, которая на всю жизнь определила мои научно-исследовательские интересы... мне удалось сформулировать теорию функциональной системы, показав, что системный подход является наиболее прогрессивным для решения физиологических проблем” [4].
Однако этому предшествовали пять лет кропотливой экспериментальной работы большого коллектива, который собрал вокруг себя молодой профессор. Научный поиск шел в двух направлениях: с одной стороны, продолжалась разработка тематики, начатой еще в павловской лаборатории, а с другой стороны, была поставлена новая оригинальная проблема о функциональной перестройке и “переучивании” нервных центров посредством афферентных стимуляций.
Особый интерес П.К.Анохина был направлен на изучение и понимание интегративной деятельности нервной системы. Для решения этого вопроса им был предложен ряд оригинальных методов исследования: секреторно-двигательный метод условных рефлексов с активным выбором животным стороны подкрепления, метод гетерогенных анастомозов, метод пересадки тканей в эмбриогенезе, метод деафферентации и другие.
Оригинальность метода “активного выбора” состоит в том, что животное свободно располагается в станке, по обе стороны которого имеются кормушки. Экспериментатор произвольно связывает подкрепление из каждой кормушки с каким-либо условным раздражителем, поэтому при его включении животное оказывается перед выбором кормушки и направляется в сигнализируемую сторону, а после еды возвращается на середину станка. Такая ситуация ведет к организации двух систем моторного возбуждения в виде условных двигательных реакций к кормушке. Обе эти системы в своей мотивационной основе являются пищевыми, а по пространственному расположению подкрепления — альтернативными. Таким образом, в условиях эксперимента удалось добиться одновременного учета двигательного и секреторного показателей, причем двигательный компонент не являлся показателем только направления движения животного — он всегда выявлял активный выбор животным той или другой из двух сторон станка, на которых подкреплялись условные раздражители. Применение этого метода позволило вскрыть ряд новых закономерностей в деятельности коры и подкорковых образований головного мозга и приблизило к пониманию центральных механизмов условной двигательной реакции.
Важное значение приобрело исследование механизмов интегрирования обоих видов деятельности в целостном поведении животного, а не одного только секреторного, как это было в классическом павловском рефлексе. Кстати, сам И.П.Павлов отмечал ограниченность такого подхода в изучении поведения и указывал на то, что очень важно было бы применить для исследования и двигательный компонент условной реакции (см., например, его доклад в Мадриде в 1903 г. [5]).
Опыты показали, что пусковой раздражитель не играет той исключительной роли при формировании поведения животного, которая отводится ему в условном рефлексе. Раздражитель только тогда будет иметь решающее значение, когда его действие объединено с обстановочной афферентацией и с пищевым возбуждением в одно органичное целое. Условный раздражитель, как доказал эксперимент, имеет главным образом пусковое значение для выявления определенной предпусковой интеграции, сформировавшейся в данной обстановке на основе доминирующей мотивации. Это позволило П.К.Анохину в 1933 г. заявить: “Ни один ответный акт нервной системы не происходит с участием только одного возбужденного пункта. Всякий ответный акт комплексен и является результатом комплексного возбуждения различных областей центральной нервной системы... Внешние проявления должны быть поняты как компонент единой комплексной реакции в результате наличия в центральной нервной системе комплексного возбуждения” [6].
Именно понятие о комплексном центральном возбуждении целостной условно-рефлекторной реакции является исходной позицией последующих системных исследований П.К.Анохина, посвященных центральной архитектуре целенаправленных поведенческих актов.
Дальнейшее развитие интегративных представлений о функциях организма связано с исследованием в лаборатории центрально-периферических отношений в физиологии нервной деятельности. Применив методику гетерогенных анастомозов, П.К.Анохин обратил внимание на то, что перестройка функций нервных центров всегда происходит под влиянием постоянно идущих импульсаций от новой периферии и успешна только в тех случаях, когда центр лишается всей адекватной для нее афферентации с прежней периферии. Это позволило ему сформулировать новое представление о динамической циклической организации физиологических функций, в которой ведущая роль принадлежит афферентной импульсации, постоянно идущей в нервные центры и сигнализирующей о выполнении той или иной физиологической функции в интересах целого организма.
О важной роли афферентной импульсации с периферии в функционировании соответствующих нервных центров, в единстве центра и периферии говорили и опыты на аксолотлях с трансплантацией органов в эмбриогенезе. Было установлено, что афферентные импульсы, идущие в центр от исполнительных органов, выполняют направляющую и корригирующую роль в эфферентных функциях. Они информируют центральную нервную систему об успешности перестройки той или иной функции, позволяют организму оценить степень его приспособления.
В 1935 г. П.К.Анохин назвал этот вид афферентации “санкционирующая афферентация”, а в 1952 г. это звено получило окончательное название “обратная афферентация”. “В последующем, через 12 лет, когда в силу вошла кибернетика, эта закономерность получила название “обратная связь”, — писал П.К.Анохин. — Мы так и оставили наше название, поскольку мы выработали его на путях физиологического исследования” [7].
Однако П.К.Анохин настойчиво искал ответ на вопрос, по каким признакам организм определяет окончание компенсации или приспособительное значение любого поведенческого акта. Как организм исправляет ошибки поведенческой деятельности?
Ответ дали опыты, проводившиеся по оригинальной методике, сущность которой состояла в том, что производилась внезапная подмена безусловного подкрепления у животного с устойчиво выработанным условным рефлексом. Внезапная подмена вызывала у животного бурную ориентировочную реакцию и даже временный отказ от пищи. Возникшую реакцию “рассогласования” можно было объяснить только тем, что задолго до того, как животное получит подкрепление, все “качества подкрепляющего фактора со всеми характерными для него параметрами предсказаны мозгом раньше, чем появится само подкрепление”. Так была открыта очень важная закономерность в работе головного мозга: способность предсказывать основные афферентные черты будущего результата действия, т.е. подкрепления. Вначале этот аппарат получил название “заготовленное возбуждение” (1933), затем “опережающее возбуждение”, позже “акцептор действия” и, наконец, — “акцептор результата действия” (1955).
Результаты исследований П.К.Анохина и его сотрудников за горьковский период были обобщены в коллективной монографии “Проблема центра и периферии в физиологии нервной деятельности”, которая была опубликована в 1935 г., в том же году они были доложены П.К.Анохиным на XV Международном физиологическом конгрессе в Москве.
По мнению А.А.Ухтомского, монография представляла “ценность и для физиологической теории и для невропатологической практики”. В предисловии к книге П.К.Анохин дает первое определение функциональной системы: “Под функциональной системой мы понимаем круг определенных проявлений, связанных с выполнением какой-то определенной функции (акт дыхания, акт глотания, локомоторный акт и т.д.). Каждая такая функциональная система, представляя собой до некоторой степени замкнутую систему, протекает благодаря постоянной связи с периферическими органами, с наличием постоянной афферентации от этих органов” [8].
С переходом в 1935 г. с частью сотрудников в Москву в ВИЭМ П.К.Анохин организует здесь отдел нейрофизиологии, в котором были оборудованы камеры условных рефлексов, экспериментальная камера с операционной, морфологическая и эмбриологическая лаборатории, при последней был организован бокс для проведения стерильных операций на эмбрионах аксолотлей.
В отделе проводились исследования по выяснению структурного роста нервной системы и нервной деятельности в раннем эмбриогенезе, значения периферии как фактора, организующего первичные нервные комплексы, а также по проблеме “центр и периферия в динамике высшей нервной деятельности”. Ряд исследований осуществлялся совместно с отделом микроморфологии, руководимым Б.И.Лаврентьевым, и клиникой неврологии М.Б.Кроля. С 1938 г. П.К.Анохин по приглашению Н.Н.Бурденко одновременно руководит психоневрологическим сектором Центрального нейрохирургического института, где занимается разработкой теории нервного рубца. К этому же времени относятся его совместные работы с клиникой А.В.Вишневского по вопросам новокаиновой блокады.
С началом Великой Отечественной войны осенью 1941 г. П.К.Анохин вместе с ВИЭМ эвакуируется в Томск, где назначается руководителем нейрохирургического отделения травм периферической нервной системы. На основе результатов, полученных в довоенные годы в нейрохирургической клинике, в качестве трансплантата нервных стволов П.К.Анохиным был предложен формалинизированный нерв теленка. Этот трансплантат сохранял свою надежность месяцами и мог быть использован при первой необходимости. В годы войны его с успехом применили в хирургической практике на людях. Результаты теоретических исследований и нейрохирургического опыта были обобщены П.К.Анохиным в монографии “Пластика нервов при военной травме периферической нервной системы” (1944).
Другим важным направлением исследований П.К.Анохина и его сотрудников в годы войны было изучение физиологических основ постравматических рубцовых изменений, а результаты работы легли в основу сформулированной им теории нервного рубца.
В 1942 г. П.К.Анохин возвращается в Москву и назначается заведующим физиологической лабораторией в Институте нейрохирургии. Здесь он консультирует больных перед операцией, много оперирует сам и совместно с Н.Н.Бурденко продолжает исследования по хирургическому лечению военной травмы нервной системы. Результатом этих работ явилась их совместная статья “Структурные особенности боковых невром и их хирургическое лечение”. В это же время П.К.Анохин избирается профессором на кафедру физиологии Московского университета.
В 1944 г. на базе отдела нейрофизиологии и лабораторий ВИЭМ был организован Институт физиологии только что учрежденной Академии медицинских наук СССР. П.К.Анохин был назначен заведующим отделом физиологии нервной системы (и одновременно в разные годы исполнял функции заместителя директора по научной работе и директора института). Здесь впервые был применен метод электроэнцефалографии для изучения нейрофизиологических механизмов условнорефлекторных связей. Результаты этих исследований нашли отражение в монографии “Электроэнцефалографический анализ условного рефлекса” (1958).
осенью 1950 г. на известной научной сессии, посвященной проблемам физиологического учения И.П.Павлова, необоснованной критике подверглись новые научные направления, развиваемые учениками великого физиолога Л.А.Орбели, А.Д.Сперанским, П.С.Купаловым, И.С.Бериташвили и другими. За отход от “магистрального направления науки”, “за уклонение в сторону от павловского учения”, выразившееся во внедрении электрофизиологического метода в изучение условных рефлексов, введение новых понятий в физиологию, а также “за проявление низкопоклонства перед зарубежной наукой и космополитизм” остракизму подверглось и то направление научных исследований, которое возглавлялось П.К.Анохиным. Особенно острое неприятие вызывала теория функциональных систем, которая, по мнению устроителей этой погромной сессии, части учеников И.П.Павлова, объявивших себя “монопольными обладателями истины, хранителями чистоты наследия своего учителя” [9], ставила под сомнение “саму основу учения И.П.Павлова — рефлекторную теорию”.
В результате П.К.Анохин был отстранен от работы в Институте физиологии и направлен в Рязань, где до 1952 г. работал профессором кафедры физиологии медицинского института. Часть его учеников в это время продолжала исследования по проблеме компенсации нарушенных функций у больных после обширных операций в Институте хирургии имени А.В.Вишневского.
С 1953 по 1955 г. П.К.Анохин заведует кафедрой физиологии и патологии высшей нервной деятельности Центрального института усовершенствования врачей в Москве. В 1955 г. его избирают по конкурсу профессором кафедры нормальной физиологии 1-го Московского медицинского института имени И.М.Сеченова.
“Вокруг Петра Кузьмича быстро собралась научная молодежь... Внешний вид кафедры уже в первый год прихода П.К.Анохина начал преображаться... На кафедре появились электроэнцефалографы, электронные усилители, стереотаксические приборы, электронные стимуляторы... Исследования по условным рефлексам на кафедре меняют свой профиль. Строится новая “камера” условных рефлексов, в которой можно изучать поведение собаки и ее вегетатику, с помощью вживленных электродов регистрировать электрические потенциалы коры и подкорковых структур мозга. Оборудуется “анохинская камера” с двусторонним подкреплением у собак в условиях свободного выбора.
...П.К.Анохин проводит на кафедре весь день, нередко засиживается до полуночи. Отпуска практически не использует. Он собирает молодых сотрудников и студентов в кабинет и удивительно интересно рассказывает. Здесь же, в зажигательных беседах, формируются темы научных исследований, здесь мы все понемногу начинаем приобщаться к той новой теории функциональных систем, которую развивает Петр Кузьмич” [10]. Так вспоминал обстановку на кафедре тех лет К.В.Судаков, ученик П.К.Анохина.
В этот период всестороннему изучению подвергается ретикулярная формация мозга, экспериментально обосновывается предложенная П.К.Анохиным конвергентная теория замыкания временных связей при выработке условных рефлексов; исследуются в эксперименте различные компоненты вызванного потенциала и дается их нейрохимическая трактовка, изучается биологическая специфичность восходящих подкорковых влияний на кору. Были сформулированы теория сна и бодрствования, биологическая теория эмоций, предложена оригинальная теория голода и насыщения. Применение теории функциональных систем к изучению деятельности нейрона и синаптических образований привело П.К.Анохина к формулированию представления об интегративной деятельности нейрона, позволило дать новую трактовку механизма внутреннего торможения, которая нашла отражение в монографии “Внутреннее торможение как проблема физиологии” (1958).
В эти годы теория функциональной системы, которой П.К.Анохин посвятил всю свою творческую жизнь, получает завершенный вид. Функциональная система имеет операциональную архитектонику, включающую в себя такие стадии, как афферентный синтез, принятие решения, акцептор результата действия, результат деятельности, обратная афферентация.
Таким образом, теория функциональных систем существенно изменила функциональную архитектуру условного рефлекса. Причем это не столько теоретическое умозрение, сколько конкретный физиологический инструмент, помогающий экспериментально изучать конкретные физиологические функции организма и поведение.
Теория функциональной системы позволила раскрыть новые закономерности эволюции. Как методологическая основа подхода к анализу различных процессов, она позволила высказать предположение, что развитие идет не по принципу органогенеза, как традиционно смотрели на процесс эволюции, а по принципу системогенеза: происходит ускоренное и избирательное созревание тех частей и структур органов, которые в будущем составят функциональную систему, независимую от созревания органов в целом и обеспечивающую выживание организма в новой для него окружающей среде.
Теория функциональной системы представляет собой универсальную модель для понимания различных классов явлений, включая организмы различного уровня эволюционного развития, машины и социально-экономические организации. “Я могу привести целые области физиологии, которые получили от общей теории функциональных систем новое направление и в объяснении и в разработке, — писал П.К.Анохин. — Сюда относятся компенсации нарушенных функций, гипертоническая болезнь, эмоциональные стрессы и т.д. Если прибавить к этому использование теории функциональных систем педагогами, медиками, музыкантами и многими другими специалистами, то можно с достаточной степенью достоверности утверждать, что в общей теории функциональных систем были нащупаны в самом деле универсальные черты функционирования, относящиеся к различным классам явлений” [11].
Большую научную работу П.К.Анохин постоянно сочетал с педагогической деятельностью. Всюду, где ему приходилось работать, он привлекал к научной работе студентов, организовывал научные студенческие кружки, студенческие лаборатории, оснащенные новейшей аппаратурой. Студенты выполняли полноценную научную работу с самостоятельной научной тематикой. В них он старался возбудить творческий созидательный дух. Своим примером, доброжелательностью, вниманием он способствовал их активной творческой деятельности.
Особой популярностью у студентов и аспирантов пользовались лекции П.К.Анохина, в которых научная глубина сочеталась с четким и живым изложением материала, обоснованностью выводов, выразительностью и образностью речи. В духе лучших традиций отечественной физиологической школы П.К.Анохин стремился не только к ясности изложения, но и к наглядности, демонстративности материала. Поэтому его лекции постоянно сопровождались физиологическими экспериментами на животных, что, несомненно, делало их более интересными и привлекательными.
Лекции П.К.Анохина — продолжение его научного творчества. Внешне они могли показаться импровизациями, на самом же деле были тщательно подготовлены. Его лекции даже на одну и ту же тему, прочитанные несколько раз в неделю, не были похожи одна на другую.
П.К.Анохин воспитал плеяду талантливых ученых, педагогов, составивших самостоятельную научную физиологическую школу, которую характеризует не только конкретная научная тематика, но и определенная духовная атмосфера. И камертоном, по которому шла нравственная и профессиональная настройка всех участников школы, был сам Петр Кузьмич. Притягательная сила его личности объяснялась щедрой одаренностью такими качествами, как целеустремленность, постоянное стремление к самосовершенству, полная самоотдача, широта и разносторонность знаний, научная принципиальность, высокая культура, доброжелательность, стремление поддержать в работе, а не давить личным авторитетом.
Талант крупного ученого и педагога сочетался в Петре Кузьмиче с огромными организаторскими способностями. П.К.Анохин был организатором и в течение ряд лет бессменным руководителем Горьковского отделения Всесоюзного общества физиологов, биохимиков и фармакологов. Он был членом правления Всесоюзного физиологического общества имени И.П.Павлова, а в 1970-1974 гг. — председателем Московского физиологического общества. Здесь по его инициативе проводились обзорные чтения по узловым вопросам физиологии, он выступил организатором “Сеченовских чтений”, проходивших под его председательством.
П.К.Анохин был основателем и первым главным редактором журнала “Успехи физиологических наук”, членом редколлегий ряда отечественных и зарубежных журналов, редактором раздела “Физиология” второго издания Большой медицинской энциклопедии и членом редакционной коллегии ее третьего издания.
Неустанный труд П.К.Анохина получил широкое признание у нас в стране и за рубежом. В 1945 г. он был избран действительным членом Академии медицинских наук СССР, а в 1966 г. — действительным членом Академии наук СССР. В 1967 г. Президиум АН СССР наградил его Золотой медалью имени И.П.Павлова за разработку системного подхода в изучении функциональной организации мозга. В 1972 г. монография П.К.Анохина “Биология и нейрофизиология условного рефлекса” была удостоена Ленинской премии.
П.К.Анохин был избран почетным членом ряда зарубежных университетов и научных обществ. Он был страстным пропагандистом науки, достижений отечественной физиологии, неоднократно представлял нашу страну за рубежом на съездах, конференциях, конгрессах.
Все близко знавшие Петра Кузьмича и работавшие с ним видели в нем не только крупного ученого, но и неординарного, яркого человека, горячо увлеченного своим делом, видевшего в нем смысл своей жизни. “Опыт убедил меня, что без внутреннего горения, своего рода одержимости, нельзя вести исследования на неизведанных путях”, — писал П.К.Анохин. — Под горением я подразумеваю ту напряженность и направленность эмоций, которая дает силы для борьбы за новое при всех возможных неудачах” [12].

1. Анохин П.К. Автобиография. Архив РАМН. Фонд П.К.Анохина.
2. Там же.
3. Анохин П.К. // И.П.Павлов в воспоминаниях современников. Л.: Наука, 1967. с. 30.
4. Анохин П.К. Автобиография.
5. Павлов И.П. Полн. собр. соч. 2-е изд. т. III. кн. 1. М.-Л.: Изд. АН СССР, 1951. с. 23.
6. Анохин П.К. // Физиол. журн. СССР. 1933. Т. 16. № 5. с. 747.
7. Анохин П.К. Автобиография.
8. Анохин П.К. Проблема центра и периферии в физиологии нервной деятельности. Горький, 1935. С. 52.
9. Парин В.В. Авторитет фактов // Литературная газета, 1962.
10. Судаков К.В. // П.К.Анохин в воспоминаниях современников. публицистика. М.: Наука, 1990. с. 134.
11. Анохин П.К. Принципиальные вопросы общей теории функциональных систем. М.: Наука, 1972. с. 57.
12. Анохин П.К. // Наука сегодня. М.: Молодая гвардия, 1969. с. 255.