Понятие о свойстве силы нервной системы выдвинуто И. П. Павловым в 1922 г. При изучении условно-рефлекторной деятельности у животных было выявлено, что чем больше интенсивность раздражителя или чем чаще он применяется, тем больше ответная условно-рефлекторная реакция. Однако при достижении определенной интенсивности или частоты раздражения условно-рефлекторный ответ начинает снижаться. В целом эта зависимость была сформулирована как «закон силы».

Было отмечено, что у животных этот закон проявляется по-разному: запредельное торможение, при котором начинается снижение условно-рефлекторного ответа, у одних наступает при меньшей интенсивности или частоте раздражения, чем у других. Первые были отнесены к «слабому типу» нервной системы, вторые — к «сильному типу». Возникли и два способа диагностики силы нервной системы: по максимальной интенсивности однократного раздражения, еще не приводящего к снижению условно-рефлекторной реакции (измерение силы через «верхний порог»), и по наибольшему числу раздражения, тоже еще не приводящему к снижению рефлекторного ответа (измерение силы через ее «выносливость»).

В лаборатории Б. М. Теплова была обнаружена большая чувствительность лиц со слабой нервной системой по сравнению с теми, у кого та оказалась сильной. Отсюда возник еще один способ измерения силы: через быстроту реагирования человека на сигналы разной интенсивности. Субъекты со слабой нервной системой из-за своей более высокой чувствительности реагируют на слабые и средние по силе сигналы быстрее, чем субъекты с сильной нервной системой. По сути, в этом случае сила нервной системы определяется по «нижнему порогу».

В том же исследовательском коллективе сила нервной системы стала определяться и по уровню активации ЭЭГ. Однако этот метод технически сложен для массовых обследований.

До недавнего времени все эти способы измерения силы нервной системы не имели единого теоретического обоснования и поэтому рассматривались как независимые друг от друга, обнаруживающие различные проявления силы нервной системы, связанные, как казалось, с разными физиологическими механизмами. Поэтому оправданным было и требование изучать типологические проявления свойств сразу несколькими методиками, о чем говорилось в предыдущем параграфе. Однако возможно единое объяснение различных проявлений силы нервной системы (Е. П. Ильин, 1979), которое делает равноправными различные методики, с помощью которых устанавливается сила нервных процессов. Объединяющим фактором оказался уровень активации в покое (суждение о котором выносилось на основании уровня энерготрат в покое): у одних людей он выше, а у других ниже. Отсюда и различия в проявлении «закона силы».

Сила нервной системы как реактивность. Для возникновения видимой ответной реакции (ощущение раздражителя или движение рукой) нужно, чтобы раздражитель превысил определенную (пороговую) величину или по крайней мере ее достиг. Это значит, что данный раздражитель вызывает такие физиологические и физико-химические изменения раздражаемого субстрата, которые достаточны для появления ощущения или ответной двигательной реакции. Следовательно, чтобы получить ответную реакцию, надо достичь порогового уровня активации нервной системы. Но в состоянии физиологического покоя последняя уже находится на определенном уровне активированности, правда, ниже порогового. У субъектов со слабой нервной системой уровень активации в покое выше (это следует из того, что в покое у них выше потребление кислорода и энерготраты на 1 кг веса

тела); соответственно они ближе к пороговому уровню активации, с которого начинается реагирование, чем лица с сильной нервной системой. Для доведения этого уровня до порогового им, как следует из схемы, нужен меньший по интенсивности раздражитель. Субъектам же с сильной нервной системой, у которых уровень активации покоя ниже, требуется большая величина раздражителя, чтобы довести уровень активации до порогового. Этим и обусловлены различия между «слабыми» и «сильными» по нижнему порогу раздражения.

При нарастании интенсивности одиночных раздражителей уровень активации (возбуждения) и величина (или быстрота, как при измерении времени реакции) реагирования повышаются. Однако субъекты со слабой нервной системой, начав реагировать раньше, чем лица с сильной нервной системой, раньше достигают и предельного уровня активации, при котором наблюдаются наибольшие и самые быстрые ответные реакции. После этого у них эффект реагирования снижается, в то время как у субъектов с сильной нервной системой он еще возрастает. Они достигают предела активации позже, при большей силе одиночного раздражителя. Следовательно, и «верхний» порог у «слабых» меньший, чем у «сильных», т. е. запредельное торможение у первых наступает раньше, чем у вторых, при меньшей интенсивности достаточно сильного раздражителя.

На выявление этих различий в реагировании людей на стимулы разной интенсивности направлена методика, разработанная В. Д. Небылицыным и получившая краткое название «наклон кривой» (описание методики см. в приложении).

В. Д. Небылицын выдвинул гипотезу, что диапазон между нижним (г) и верхним (К) порогами должен сохраняться от индивида к индивиду неизменным:

R: r = const.

Автор исходил из того факта, что оба этих порога у лиц с сильной нервной системой выше, чем у лиц со слабой нервной системой.

Из приведенной формулы следует, что и сильная и слабая нервная система должны выдерживать одну и ту же величину градиента (прироста) сверхпорогового раздражителя. Если принять абсолютный порог за нулевую точку отсчета величины физиологической силы раздражителя, то при увеличении его силы и сильная и слабая нервная система будут реагировать одинаково: увеличится в два раза сила раздражителя — во столько же раз возрастет и величина ответной реакции со стороны как сильной, так и слабой нервной системы.

Из этого должно также вытекать, что различий между последними при выравнивании физиологической силы раздражителя не будет; в обеих нервных системах запредельное торможение возникнет при одной и той же физиологической силе раздражителя. Это означает, что ход кривой реагирования на стимулы разной физиологической силы сильной и слабой нервной системы совпадет. Таким образом, согласно данной гипотезе В. Д. Небылицына, различия в силе нервной системы обнаруживаются потому, что используется физическая шкала интенсивности раздражителя, в которой одинаковая физическая величина последнего является разной физиологической силой для сильной и слабой нервной системы. Причиной этого, как теперь стало ясно, служит их различная фоновая активиро-ванность: чем она выше, тем большим по физиологической силе становится физический раздражитель.

Однако эта правдоподобная гипотеза В. Д. Небылицына остается пока не доказанной на практике. Более того, П. О. Макаров (1955) использовал разницу между верхним и нижним порогами в качестве показателя силы нервной системы: чем больше диапазон между порогами (который автором принят за энергетический потенциал), тем больше сила нервной системы. Но и эта гипотеза осталась непроверенной экспериментально.

Сила нервной системы как выносливость. Многократное повторное предъявление одинакового по силе раздражителя через короткие интервалы времени вызывает явление суммации, т. е. усиление рефлекторных реакций за счет роста фоновой активации, так как каждое предыдущее возбуждение оставляет после себя след, и поэтому каждая последующая реакция испытуемого начинается на более высоком функциональном уровне, чем предыдущая.

Из приведенной формулы следует, что и сильная и слабая нервная система должны выдерживать одну и ту же величину градиента (прироста) сверхпорогового раздражителя. Если принять абсолютный порог за нулевую точку отсчета величины физиологической силы раздражителя, то при увеличении его силы и сильная и слабая нервная система будут реагировать одинаково: увеличится в два раза сила раздражителя — во столько же раз возрастет и величина ответной реакции со стороны как сильной, так и слабой нервной системы.

Из этого должно также вытекать, что различий между последними при выравнивании физиологической силы раздражителя не будет; в обеих нервных системах запредельное торможение возникнет при одной и той же физиологической силе раздражителя. Это означает, что ход кривой реагирования на стимулы разной физиологической силы сильной и слабой нервной системы совпадет. Таким образом, согласно данной гипотезе В. Д. Небылицына, различия в силе нервной системы обнаруживаются потому, что используется физическая шкала интенсивности раздражителя, в которой одинаковая физическая величина последнего является разной физиологической силой для сильной и слабой нервной системы. Причиной этого, как теперь стало ясно, служит их различная фоновая активиро-ванность: чем она выше, тем большим по физиологической силе становится физический раздражитель.

Однако эта правдоподобная гипотеза В. Д. Небылицына остается пока не доказанной на практике. Более того, П. О. Макаров (1955) использовал разницу между верхним и нижним порогами в качестве показателя силы нервной системы: чем больше диапазон между порогами (который автором принят за энергетический потенциал), тем больше сила нервной системы. Но и эта гипотеза осталась непроверенной экспериментально.

Сила нервной системы как выносливость. Многократное повторное предъявление одинакового по силе раздражителя через короткие интервалы времени вызывает явление суммации, т. е. усиление рефлекторных реакций за счет роста фоновой активации, так как каждое предыдущее возбуждение оставляет после себя след, и поэтому каждая последующая реакция испытуемого начинается на более высоком функциональном уровне, чем предыдущая.

Поскольку исходный уровень активации у субъектов со слабой нервной системой выше, чем у субъектов с сильной нервной системой, суммация возбуждения и связанное с ней возрастание реагирования (несмотря на постоянную по физическим параметрам силу раздражителя) у них быстрее достигнет предела, и быстрее наступит «тормозный» эффект, т. е. снижение эффективности реагирования. У лиц с сильной нервной системой из-за более низкой активации покоя имеется больший «запас прочности», и поэтому суммация у них может продолжаться дольше без достижения предела реагирования. Кроме того, возможно, что и последний у «сильных» находится на более высоком уровне, чем у «слабых». (Это не нашло отражения на схеме, где гипотетически пределы реагирования для «сильных» и «слабых» обозначены одинаково; единственно, что не укладывается в эту схему — случай, когда у «слабых» предел реагирования будет большим, чем у «сильных».) Поскольку величина суммации возбуждения определяется длительностью действия раздражителя (временем [t] или количеством повторений раздражения [п]), сильная нервная система оказывается более выносливой. Это значит, что при многократных предъявлениях сигналов (внешних или внутренних — самоприказов) снижение эффекта реагирования на таковые (величины или быстроты реакций) у «слабых» произойдет быстрее, чем у «сильных». На этом и основаны различные методики определения силы нервной системы через ее выносливость.

Следует обратить внимание на два существенных момента. Во-первых, при диагностике силы нервной системы нельзя использовать слабые раздражители, так как они снижают, а не повышают активацию нервной системы, и в результате более выносливыми к монотонному раздражителю оказываются лица со слабой нервной системой. Кстати, по этому поводу еще в лаборатории И. П. Павлова возник спор: ее глава считал, что те собаки, которые быстро засыпали в «башне молчания» при выработке у них условных рефлексов, имеют слабую нервную систему. Однако его ученица К. П. Петрова (1934) доказала, что это как раз собаки с сильной нервной системой, не выдерживающие монотонной обстановки (или как сейчас сказали бы — сенсорной депривации). В конце концов И. П. Павлов признал правоту ученицы.

Во-вторых, не каждый показатель выносливости может служить критерием силы нервной системы. Выносливость к физической или умственной работе не является прямым индикатором силы нервной системы, хотя и связана с ней. Речь должна идти о выносливости именно нервных клеток, а не человека. Поэтому методики должны показывать быстроту развития запредельного торможения, с одной стороны, и выраженность эффекта суммации — с другой.