В январе 1870 г. Сеченова избрали членом-корреспондентом Академии наук, что, однако, не обеспечивало ему рабочего места в этой системе. 27 апреля Мечников представляет кандидатуру Сеченова на место ординарного профессора по кафедре зоологии физико-математического факультета Новороссийского университета.
Однако Министерство просвещения не спешило с утверждением Сеченова в этой должности, и он приезжает в Одессу только в августе. Здесь помимо обычных занятий со студентами, к которым он всегда относился ответственно, продолжается научная работа. Его интересует дыхательная функция крови. Сконструировав новый прибор для анализа газов крови, Сеченов с помощью этого воздушного насоса установил, что гемоглобин эритроцитов химически связывает только 15% СО2 и связь эта слабее, чем связь с кислородом. Такая особенность обмена газов крови обусловлена их разным напряжением в легких, крови и тканях организма. Это открытие Сеченова признали лишь спустя 50 лет, когда обнаружили соединение гемоглобина с оксидом углерода - карбомидогемоглобин. Продолжаются работы по нейрофизиологии. Вместе с Мечниковым Сеченов обнаружил тормозящее действие блуждающего нерва на сердце черепахи. Оказалось, что при сильном раздражении чувствительных нервов возникают активные двигательные рефлексы, которые вскоре сменяются полным угнетением рефлекторной деятельности. Эту закономерность крупнейший физиолог Н.Е. Введенский, ученик Сеченова, предложил назвать рефлексом Сеченова. В 1873 г. Сеченова в третий раз выдвигают в академики (в 1860 г. он сам снял свою кандидатуру, в 1868 г. его не избрали, поскольку против выступил президент Академии, имевший по уставу два голоса). Но он снова не стал академиком: отделение физиологии проголосовало "за", но общее собрание не утвердило кандидатуру.
Тогда же Сеченов публикует статью "Кому и как разрабатывать психологию", в которой называет эту важнейшую область знаний родной сестрой физиологии. По его мнению, психологию должны разрабатывать естествоиспытатели-физиологи, а простые психические акты также следует изучать на животных. Открытое им ранее центральное торможение он также относил к психическим процессам. Не видя между психическими явлениями и нервными процессами большой разницы, Сеченов считал, что началом отдельных психических актов служит чувственное возбуждение, серединой - "сознательное", или "психическое", и концом - внешнее проявление и двигательная реакция. Зимой 1876 г. совет Петербургского университета единогласно избирает Сеченова на должность ординарного профессора кафедры физиологии. На этот раз Министерство народного образования без промедления утверждает его на эту должность. Годы работы в Петербургском университете сам Сеченов вспоминает очень тепло: "... к его физико-математическому факультету в особенности я преисполнен по сие время великого уважения. Не говоря о том, что сидеть рядом с такими людьми, как Чебышев, Менделеев и Бутлеров, было для меня большой честью, - университетская коллегия того времени представляла поразительный пример дружного единодушия по всем вопросам университетской жизни. Посещая аккуратно заседания факультета и совета, я за все 11 лет не был свидетелем ни там, ни здесь ни единого враждебного столкновения, ни единого грубого слова".
Помимо чтения лекций и проведения практических занятий со студентами Сеченов продолжает научную работу. В этот период он развивает взгляды о мышлении, характеризуя его как сложнейшую функцию психики. В своей статье "Элементы мысли" (1878) Сеченов заложил основы для изучения отвлеченного, или абстрактного, мышления, которые в развернутом виде представлены в книге того же названия (1903).
Итак, установив рефлекторную природу психической деятельности, Сеченов дал подробное толкование таких фундаментальных понятий психологии, как ощущения и восприятия, ассоциации, память, мышление, двигательные акты, развитие психики у детей. Впервые показал, что вся познавательная деятельность человека носит аналитико-синтетический характер. Это учение Сеченова продолжили В.М. Бехтерев, П.Ф. Лесгафт, Н.Н. Ланге и многие другие, в том числе современные психологи. За заслуги в исследованиях в области психологии Сеченов был избран почетным председателем I Международного психологического конгресса (Париж, 1889). За годы работы в Петербургском университете не только теория и эксперимент привлекали Сеченова - он чутко откликался на проблемы, которые ставила сама жизнь. Двое из трех французов, поднявшихся на аэростате на высоту 8.5 км, погибли. Изучив причину трагедии, Сеченов представил на VI съезде естествоиспытателей данные о том, что воздухоплаватели погибли из-за недостатка кислорода. Так были заложены основы для еще одного направления - авиационной физиологии, переросшей в наше время в космическую физиологию и медицину.
В конце 1888 г. Сеченов подает прошение об увольнении из Петербургского университета. Стаж профессорской деятельности - 29 лет, по тем временам внушительный. Выйдя в отставку, он вновь едет за границу, чтобы продолжить занятия наукой, в частности исследует физикохимию растворов. В результате еще одно открытие - закон Сеченова, устанавливающий зависимость поглощения газов от концентрации солей в растворах. сеченов физиологический рефлекс мозг
Наконец, наступает последний период научной деятельности ученого, теперь уже в стенах Московского университета, в его альма-матер. Он обобщает исследования нервной системы в монографии "Физиология нервных центров" (1891). Главный вывод книги сводится к тому, что вообще все нервные аппараты имеют значение автоматических регуляторов. Он дает научные обоснования восьмичасового рабочего дня на предприятиях, вводит понятие "активный отдых". Из-под его пера выходят ряд статей и книга "Очерки рабочих движений человека".
В день, когда исполнилось 35 лет преподавательской и научной деятельности Сеченова (1895), к нему в лабораторию пришла делегация - физик А.Г. Столетов, биолог К.А. Тимирязев и химик В.В. Морковников - с предложением отпраздновать юбилей. Однако юбиляр с присущей ему скромностью отказался: "На всяком юбилее неизбежна склонность к преувеличениям и прикрасам, да еще найдется такой любитель, который скажет что-нибудь такое, что готов будешь сквозь землю провалиться, нет уж, слуга покорный, нет охоты стоять с красными ушами". И все же Петербургское общество естествоиспытателей высказало свое отношение к юбиляру, своему почетному члену: "Тридцать пять лет Вашего служения русской науке составляют эпоху, знаменательную в ее судьбах. За это время физиология впервые стала у нас на твердую почву и заслужила внимание ученого мира. Это свершилось прежде всего благодаря Вашей почтенной деятельности". В обращении Общества русских врачей Санкт-Петербурга говорилось, что оно признает своим нравственным долгом приветствовать его в настоящий момент "как отца русской экспериментальной физиологической школы, как высокоталантливого учителя и плодотворного популяризатора и как чистый образец ученого, всю жизнь посвящающего копанию истины не только в лаборатории, но и в жизни".
Сеченов продолжает работать в Московском университете. Однако годы берут свое - уже 70 лет. Весной 1899 г. он подает прошение об освобождении от обязательных лекций и просит оставить за ним лабораторию и специальные лекции для студентов. Через три года уходит в отставку. В "Автобиографических записках" он напишет: "Покончить с преподавательской деятельностью побудили меня лета, сознание начавшейся отсталости в науке и убеждение, что старику не следует дожидаться времени, когда публика будет желать его ухода". Но и после отставки Сеченов продолжает работать в лаборатории и читать лекции на Пречистенских курсах рабочих.
Необходимо вспомнить и еще об одной немаловажной стороне деятельности Ивана Михайловича. Он исключительно много сделал для предоставления женщинам России возможности получения высшего образования. Две из них - М.А. Бокова (впоследствии ставшая женой Сеченова) и Н.П. Суслова при его поддержке стали заниматься наукой. Бокова, прослушав курс физиологии, который Сеченов читал в академии, изучала на собаках способы искусственного дальтонизма, а Суслова исследовала изменения кожных ощущений под влиянием электрических раздражений.
В январе 1905 г., уже незадолго до смерти, наконец приходит сообщение об избрании Сеченова почетным академиком Академии наук, членом-корреспондентом которой он состоял в течение 35 лет.
2(15) ноября Сеченова не стало. Большую часть своего небольшого состояния он завещал бедным крестьянам родного Теплого Стана, а гонорар за издание своих трудов (после смерти жены) - Пречистинским курсам.
Сегодня очевидно, что многие современные разделы физиологии - нейрофизиология, физиология труда, спорта и отдыха, физико-химические (молекулярные) и биофизические направления в физиологии, эволюционная физиология, физиология высшей нервной деятельности, кибернетика и др. - своими корнями уходят к открытиям Ивана Михайловича Сеченова. Его работы составили в физиологии целую эпоху. Недаром И.П. Павлов, вслед за Обществом русских врачей Санкт-Петербурга, назвал Сеченова "отцом русской физиологии". Перефразируя слова Ньютона, сказанные о Декарте, можно утверждать, что Сеченов - самый крупный физиолог, "на плечах" которого стоит Павлов.
Сеченов и физиология
1. Открытие центрального торможения.
В Париже Сеченов работал в лаборатории знаменитейшего физиолога Европы-Клода Бернара. Он проводил свои эксперименты совершенно самостоятельно. Бернар был человеком иного склада, чем Людвиг, у которого Сеченов несколько лет назад работал в Вене. "Он не был таким учителем, как немцы, и разрабатывал зарождавшиеся в голове темы всегда собственными руками, не выходя, так сказать, из своего кабинета. Вот почему приезжему к нему на короткое время, как я, выучиться чему-нибудь в лаборатории было невозможно".
Сеченов занялся экспериментальной проверкой гипотезы, вытекавшей из поставленной в "Тезах" "Тезы" - предварявшие диссертацию Сеченова на степень доктора медицинских наук ("Материалы для будущей физиологии алкогольного опьянения") основные положения его физиологической теории. проблемы влияния центров головного мозга на двигательную активность.
Рефлекс в то время мыслился как прямой переход возбуждения с центростремительного нервного пути на центробежный. Отношение между раздражением и ответной мышечной реакцией представлялось подчиненным закону прямой зависимости силы реакции от силы раздражения. Ясно, однако, что для поведения, управляемого сознанием и волей, характерны совершенно иные зависимости. Типичным для него является именно асимметрия, несоответствие между стимулом и двигательным ответом. В таком несоответствии, как указывалось еще в сеченовских "Тезах", и состоит "самый общий характер деятельности головного мозга". Но физиологу о головном мозге почти ничего не было известно. В начале XIX в, австрийский анатом Ф. Галль приложил немало усилий для выяснения структурных особенностей мозгового механизма. Он установил, что органом психики является серое вещество - кора головного мозга, а не мозговые желудочки, как думали со времен римского врача Галена. Но в трактовке самой психики Галль придерживался философского учения, согласно которому душа представляет некоторый ансамбль отдельных способностей или сил, побуждающих человека мыслить, чувствовать, хотеть и т. д. Для каждой из этих способностей Галль искал соответствующее анатомическое основание, полагая, будто по выпуклостям черепа (его "шишкам") можно определять характер развития способностей человека. На этом принципе была воздвигнута френология, приобретшая огромную популярность.
Тщательные эксперименты французского апатомо-физиолога Ж. Флуранса показали, что разработанная френологией "карта мозга" является ложной. Флуранс, удаляя и перерезая различные части мозга, фиксировал происходящие в результате этого изменения в поведении. Модель его опытов воспроизводилась на занятиях по физиологии в университете в бытность Сеченова студентом медицинского факультета. Флуранс проводил эксперименты над мозгом еще в 20-х годах, и с тех пор на протяжении нескольких десятков лет физиологическое знание о высших центрах ничем не обогатилось.
Сеченов вспоминал, что у немецких физиологов опыты над мозгом были не в чести. Людвиг говорил про них: "... это все равно, что изучать механизм часов, стреляя в них из ружья".
Неразработанность физиологических представлений о мозге сказывалась и на рефлекторной схеме. Ведь эта схема сложилась в результате опытов, доказывающих, что связь между сенсорным и моторным нервами возможна только посредством нервного центра. Но что можно было сказать о функциях центра - кроме того, что он служит "вершиной" рефлекторной дуги?
Тем не менее в 1845 г. Э. Г. Вебер, открыв, что раздражением блуждающего нерва можно замедлить деятельность сердца, высказал мысль, что из головного мозга должны исходить возбуждения особого рода, а именно возбуждения, которые тормозят работу мышцы. Тем самым наметились сдвиги в представлениях о роли нервного центра, который трактовался теперь не только как место связи сенсорных путей с моторными, по и как зона, откуда исходят активные воздействия на мышечную работу.
Итак, в сознании Сеченова, приступившего в Париже к опытам над головным мозгом, синтезировались три плана физиологических исследований:
а) изучение мозга путем перерезок его различных частей с последующим физико-химическим раздражением,
б) изучение кожно-мышечных рефлексов,
в) изучение внутриорганических тормозных влияний на мышечную деятельность.
Эти направления подготовили связанный с именем Сеченова физиологический синтез. Они явились естественнонаучной предпосылкой созданной им схемы работы головного мозга.
Если для Вебера открытие тормозящего влияния блуждающего нерва на мышцу было только физиологическим феноменом, то для Сеченова это открытие пролило свет на совершенно другую область, относящуюся к высшим психическим свойствам человеческой личности. Одним из самых высших свойств издавна принято считать "силу воли наиболее резким признаком которой является умение человека "парализовать внешние проявления своей психической деятельности", сдерживать себя, ставить барьер нежелательным импульсам. Эта реальная способность, необъяснимая в пределах механистического взгляда, использовалась обычно как один из аргументов в пользу принципиального различия между непроизвольными и произвольными движениями.