Исторически сложилось так, что собака стала основным объектом изучения русской физиологии. Книга написана для исследователей, работающих с этими животными, для тех, чьи эксперименты предполагают пребывание собак в клетках разных размеров, в частности в контейнерах для космических исследований.

Материалы книги собраны в период первых полетов в космос, в 1958–1964 гг. Автор книги М.А. Герд — непосредственный участник подготовки собак к космическим запускам. Это делает работу особенно ценной.

Большую роль в книге играет научная интерпретация вопросов поведения и психики животных. Делается попытка описать, систематизировать, охарактеризовать с помощью количественных оценок сон, позы, движение и звуки собак, исследовать эти явления как показатели состояния животных. Во второй части книги излагаются материалы, рассказывающие о влиянии на собак некоторых космических факторов, а также о высшей нервной деятельности и поведении собак после космических запусков.

Наряду с общепринятыми методиками в работе рассматриваются методики, разработанные автором и направленные на изучение вегетативных процессов организма, деятельности нервной системы, поведения и психики собак, и тщательно излагаются материалы, полученные по этим методам. Все это делает книгу оригинальным исследованием, интересным для психологов, физиологов, этологов и специалистов смежных областей.

Несмотря на то что книга представляет собою изложение научных исследований и изобилует большим количеством фактов, написана она легко и доступна для специалистов широкого профиля, в том числе для работающих с собаками.

При подготовке первых космических полетов большое внимание уделялось изучению поведения и состояния животных в космосе и в длительных лабораторных опытах (Газенко, Яздовский, Черниговский, 1962). В предлагаемой книге излагаются исследования, направленные на изучение состояния собак во время их пребывания в кабине небольших размеров и при различных методах тренировки. Изучение было предпринято с целью выявить лучший способ быстрой и наименее безболезненной подготовки животных к запуску в космос. Необходимо было также разработать четкие критерии отбора собак для подобных экспериментов.

Первые попытки создания рациональной системы тренировки к пребыванию в кабине имели целью в наибольшей степени облегчить собакам привыкание к условиям жизни в кабине. В качестве основных принципов такой системы перед запуском Лайки на втором искусственном спутнике Земли были выдвинуты последовательность и постепенность (Газенко, Георгиевский, 1962). Реализация этих принципов могла предполагать различные построения системы тренирующих воздействий.

По одной системе животные приучались к ношению специальной одежды во время пребывания в клетках. Размеры клеток при этом последовательно уменьшались, отчего собаки каждый раз оказывались в условиях большего ограничения подвижности.

Другая система предполагала проведение тренировки в два этапа. На первом — животные в ассенизационной одежде размещались в клетке размером 540×410×200 мм. Этот этап тренировки считался законченным, когда собаки спокойно находились в данных, условиях в течение десяти суток. Целью второго этапа было приучение животных длительно находиться в герметической кабине, оборудованной для полета, при питании из автомата, в обстановке шума действующих агрегатов и т. д. При этом происходило угасание ориентировочных, пассивно-оборонительных и других реакций, приучение животных к условиям малой подвижности. Все это считалось наиболее важным.

Критериями тренированности собак, годных к длительному пребыванию в кабине, было 20-суточное пребывание в тесной клетке, спокойное поведение и отсутствие каких-либо общих расстройств и местных повреждений. При этом изменения в сердечно-сосудистой и в дыхательной системах во время тренировок не должны были выходить за пределы нормальных колебаний. В 1958 г., используя описанную выше систему, для опытов в герметической кабине было отобрано шесть животных. Среди них Лайка — первое живое существо, побывавшее в полете.

Однако для окончательного решения вопросов тренировки необходимо было детальное изучение в условиях кабины деятельности целого ряда систем организма, установление основных форм нарушений жизнедеятельности, общего их характера и индивидуальной выраженности. Чтобы облегчить тренировку, важно было также выявить механизмы, лежащие в основе неблагоприятных изменений.

Все эти задачи решались с помощью экспериментов, описываемых ниже. В целях получения наиболее отчетливых результатов в соответствии с принципом постепенности и последовательности тренировка животных проводилась в четыре этапа: этап 7-часовой тренировки, 12-, 19-часовой, этап многосуточной тренировки. Условно многосуточная тренировка после пребывания собак в кабине в течение 7, 12 и 19 час. была названа первым способом (второй способ тренировки предполагал помещение животных в кабину на длительный срок без предварительного приучения к ней). В серии, когда собаки помещались в кабину на период 5–7 час. (38 опытов), использовалось 16 животных. Животные вначале 6–7 раз подряд фиксировались в кабине на 5 час, затем 3–4 раза на 7 час. Фиксация проводилась в разные периоды суток, в том числе в ночные, что приучало собак находиться в кабине в любое время. После этих экспериментов животные переводились в виварий и, следовательно, отдыхали от обстановки опытов.

Никаких воздействий во время опытов не применялось. Поведение было произвольным. Днем собаки бодрствовали, изредка дремали. При затемнении время, когда животные дремали, значительно увеличивалось. Ночью собаки спали. Во время бодрствования вели себя спокойно и «деловито»: прислушивались к звукам вне кабины, ненужных движений не производили, оживлялись при подходе людей, виляли хвостом. Во время открывания кабины радостно ласкались к экспериментатору и лаборантам, лизали руки, некоторые повизгивали. Кормились в период опытов в часы кормления в виварии. До и после 7-часовых опытов выводились на 10–15 мин. на прогулку, где много двигались и нормально испражнялись. Все это создавало предпосылки хорошего состояния. Поэтому материалы, полученные при 7-часовых экспериментах, считались «фоновыми» и характеризовали нормальное состояние собак в камере.

При тренировке, когда время нахождения в кабине увеличивалось до 12 час, собаки так же, как при 7-часовых опытах, фиксировались в камере в разные периоды суток, кормились там и т. д. Было проведено 29 12-часовых экспериментов на 12 собаках.

Третий этап тренировки заключался в продлении сроков опытов до 19–20 час, в течение которых животные не могли нормально двигаться и испражняться. Никаких других отличий от 7- и 12-часовых экспериментов не было. На девяти собаках было поставлено 34 опыта этой серии.

Конечной целью любых тренировочных воздействий являлось многосуточное непрерывное пребывание животных в камере. Уже при 19-часовых экспериментах регистрировалось значительное ухудшение состояния собак, поэтому дальнейшее увеличение длительности опытов вряд ли было возможно. Кроме того, это было бессмысленно, так как животные не могли до бесконечности задерживать выделения. Значит, единственным выходом было заставить их испражняться в кабине, что можно было достичь путем отмены прогулок. Четвертый этап этих экспериментов отвечал данной задаче. Собак фиксировали в кабине на 15–20 суток и, следовательно, вообще лишали прогулок и возможности нормально испражняться. Четвертый этап данных опытов или экспериментов по так называемому первому способу тренировки принципиально отличался от предыдущих этапов. Все остальные воздействия были теми же.

Экспериментальное исследование четырехэтапного метода построения тренировочных воздействий показало ряд существенных недостатков такого способа подготовки. Многих собак, тренируемых по этому методу, пришлось признать негодными к длительному пребыванию в камере.

В связи с этим был продуман новый способ тренировки, исключающий факторы, отрицательно влияющие на собак. Он получил название второго способа.

Собак без постепенного приручения сразу фиксировали в кабине на длительный срок. Животные попадали в более тяжелые условия, чем во время тренировки по первому способу, так как они не были приучены долго обходиться без движений; отсутствие прогулок лишало их возможности испражняться в нормальных условиях. Других принципиальных отличий от первого способа тренировки не было. В опытах по первому способу тренировки использовалось 14 и по второму 13 собак в возрасте от 2 до 4 лет.

Изучение состояния и поведения животных позволило выявить некоторые типичные патологические реакции ограниченной подвижности, компенсаторные реакции, изменения психического состояния. Таким образом, кроме узких практических задач, тренировка играла роль методического приема для исследования ряда общебиологических явлений.

Материалы 7–20-суточных экспериментов не дали ответа на вопросы: как влияет не 20-суточное, а более длительное пребывание собак в камере? Улучшается их состояние или, наоборот, наступает детренированность? Если улучшается, то какой срок является оптимальным? Если наступает детренированность, то в чем она выражается? Когда наступает детренированность? Какие признаки говорят о начальных стадиях этого явления?

Это побудило продлить исследования до двух месяцев. По характеру воздействия на собак такие эксперименты не отличались от предыдущих: животные фиксировались и с ними не гуляли. Из кабины они не вынимались (для обследования и проведения проб осторожно переносились на стоящий рядом стол или стенд). В этих опытах использовалось семь собак: три находились в кабине по 65 суток, остальные — 40, 47 и 60 суток.

В связи с программой полета «Космос-110» было проведено три 50–55-суточных эксперимента. В этих опытах собаки фиксировались в определенном положении, при котором они не могли сидеть и лежать, а стояли и висели в лямках.

Опыты проводились в камерах, кабинах (Бахрамов, Яздовский, 1962) и станках-макетах космических кабин, некоторые из них имитировали только существенные части камер (их размеры, место ассенизационного отверстия, стойки для фиксации и т. д.). Габариты кабин — 60×48×48 см. Кабины для удобства наблюдений, работы и выполнения гигиенических процедур располагались на специальных подставках высотою 70–80 см. Стенки кабин делались из металла, сетки и фанеры. Для наблюдения за собаками кабины имели иллюминаторы, иногда выполнялись из органического стекла, иногда вообще не имели стен (рис. 1–4). Пол камеры выстилался теплыми, хорошо моющимися материалами, вынимался для гигиенической обработки. В задней части пола имелось отверстие (60–70 мм), куда в ряде экспериментов вставлялась горловина ассенизационного бака, находящегося под полом кабины. По углам кабины были вмонтированы планки с расположенными по их длине отверстиями, к одному из которых прикреплялись карабинчики цепочек, фиксирующих собак.

Температура воздуха в экспериментальной комнате и кабинах была комфортной (17–21°), содержание кислорода и углекислого газа нормальным, влажность не превышала 50–70%. В экспериментальной комнате располагалось от одной до четырех — шести камер и станков, а также стол дежурного. Днем животные находились при естественном освещении, с наступлением сумерков на столе дежурного горела неяркая (с козырьком) лампочка.

Проблема поения и кормления собак в этих условиях, имитирующих космические, доставила много хлопот.

Было установлено, что в сутки собаки весом от 4,5 до 8,0 кг употребляли в среднем 130 мл воды и ее количество никогда не превышало 200 г. Для нормального состояния собак весом 7,3; 5,7 и 4,3 кг было достаточно соответственно 100, 80 и 50 г пищи в виде брикетов из мяса, сухарей и жира по 500 ккал на 100 г. Количество мочи значительно превышало поступление воды. Дополнительное количество, очевидно, образовывалось за счет сгорания водосодержащих пищевых продуктов.

В условиях невесомости обычное для собак лакание жидкости непригодно: вода, разбившись на небольшие шарики, не попадая в ротовую полость, уносится в разные стороны. Поэтому вначале была поставлена задача выработать у взрослых животных сосательные рефлексы. Долго безуспешно бились над ее решением (Горд, 1966). В результате опытов были получены данные, отрицающие такую возможность: собаки, вместо того чтобы сосать, использовали другие способы добывания пищи из соски, осуществляли движения, оказавшиеся для данного животного наиболее эффективными (нажимали языком, прикусывали соску, слизывали выделяющиеся капельки, применяли смешанные приемы). Сосание не возникало, несмотря на то что в этих случаях собакам удавалось добыть за 20 мин. мизерные количества пищи.

На следующем этапе для выработки сосания были использованы различные приемы, разработанные на основе метода В.Л. Дурова (Дуров, 1924; Герд, 1958). У 9 из 13 собак появились реакции, внешне напоминающие сосание, но настоящих сосательных рефлексов не обнаружено.

В результате дополнительного изучения этого вопроса было установлено, что у взрослых собак рефлексы сосания отсутствуют и выработать их невозможно: мускулатура губ, щек, языка взрослых животных не приспособлена к созданию отрицательного давления в ротовой полости, она тоньше, чем у щенят, не имеет четко выраженных продольных валиков, поперечных складок, жировых включений; при схватывании соски возникают просветы между губами, обнажаются зубы. Очевидно, рабочие структуры, участвующие в акте сосания и иннервирующие лицевым, подъязычным и трайничным нервами, на определенном этапе эмбриогенеза и постнатального периода перестраиваются для лакания и других форм пищедобывательных рефлексов.

Такое заключение сделало необходимым поиск других путей водообеспечения животных. Выход был найден. Составили специальную смесь, представляющую собою вязкую желеобразную массу, куда вода входила как составная часть. Оказавшись структурно связанной с различными пищевыми продуктами, вода в условиях невесомости не могла выливаться из открытой банки. Подобный остроумный метод водоснабжения, устранивший многие сложные и, на первый взгляд, неразрешимые проблемы, был с успехом применен советскими учеными уже при запуске в 1957 г. второго искусственного спутника с Лайкой на борту.

Проблема питания в описываемых экспериментах решалась в одних опытах путем обычного кормления, когда пища в мисках ставилась перед животными так, как это делалось в виварии.

В других — животным давались специальные смеси, состоящие из 20 г белков, 36 г жиров, 8 г углеводов, 250 г воды. Применялся также и аппарат кормления (рис. 5). Перед собаками дважды в сутки автоматически выдвигалась банка-контейнер с желеобразной пищей (Антипов и др., 1962; Балаховский, Карпова, Симпура, 1962; Герд, Гуровский, 1965).

Автомат имел форму ящика, был расположен под полом кабины. По существу, это была конвейерная лента с гнездами, в которые вставлялись специальные коробки, наполненные пищей. Лента двигалась не непрерывно, а периодически. Каждая из коробок, попадая в то место, где перед лапами собаки находился специальный люк, открывалась. Включение автомата и открывание крышки сопровождалось характерным шумом. Общий вес рациона был 300–500 г. В него входили высококачественные продукты, являющиеся источником всех необходимых питательных веществ, солей и витаминов. В пище, скармливаемой в автомате питания, содержалось небольшое количество балластных веществ, смесь была диетически совместима и содержала потенциальные запасы воды, освобождающиеся при сгорании пищевых веществ.

Способность питаться из автомата воспитывалась в специальных опытах (Балаховский, Карпова, Симпура, 1962). Животных в течение четырех-семи суток приучали брать пищу из банки-контейнера, подвешиваемой к их клетке в виварии, а затем из той же банки, но вмонтированной в автомат питания, и, наконец, в условиях тренировочных опытов (в ассенизационной одежде, с физической аппаратурой и т. д.). Вначале собаки не притрагивались к пище, несмотря на пищевое возбуждение, одновременно у них росла жажда, обусловившая негативное отношение к пище. Однако по мере потребления водонасыщенной смеси порции пищи начинали съедаться все быстрее.

Животных пугал шум автомата питания: они рвались, испуганно оглядываясь, замечая движение крышки пищевого контейнера, подтягивали под себя лапы, долго не двигались и не делали никаких попыток обнюхать, а тем более взять корм. Постепенно шум автомата действовал на собак все меньше, вызывал ориентировочную реакцию, а еще через некоторое время — типично пищевую. Животные поспешно убирали передние лапы, чтобы открывающаяся крышка не задела их, следили за коробкой с пищей, виляли хвостом, облизывались.

В 16 длительных опытах собаки находились в так называемой фиксирующей одежде (Газенко, Гюрджиан, 1962), состоящей из лифчика и штанишек, выполненных из прочной и мягкой ткани. Система ремней позволяла хорошо подогнать одежду к размерам тела собаки. В области плечевого и тазового пояса лифчика и штанишек симметрично от средней линии спины были вмонтированы четыре кольца, к которым с помощью карабинчиков прикреплялись легкие цепочки или ремни. Другим своим концом они крепились к планкам по углам кабины (рис. 6). Такая система фиксации позволяла животным продвигаться вдоль кабины в пределах 10–25 см и в пределах 5–15 см по ширине. При этом они не имели возможности делать повороты более чем на 15–25°, что было существенно для сохранения правильного положения тела, необходимого для кормления, работы ассенизационного устройства и т. д.

Под фиксирующую одежду собак одевалась так называемая ассенизационная одежда (Газенко, Гюрджиан, Захарьев, 1962), позволяющая с помощью специальной резиновой трубки удалять в бак под полом выделения животных. Ассенизационная одежда состояла из мочекалоприемника, прилегающего к тазовой области тела собак, и особого лифчика, надеваемого на плечевой пояс для фиксации приемника на собаке (рис. 7–8). Различные части ассенизационной одежды изготовлялись из прорезиненного трикотажа и резины, были эластичными, прочными и мягкими на участках, соприкасающихся с кожей животных.

Для исследования состояния собак в ходе данных экспериментов использовались следующие методы:

— регистрация пульса, числа дыхательных движений, температура тела;

— оценка пищевых реакций, взвешивание;

— регистрация периодичности мочевыделений и дефекации, количеств мочи и кала;

— регистрация явлений сна и бодрствования;

— оценка поведенческих реакций, регистрация актограммы;

— эмоциональные пробы;

— исследование по высшей нервной деятельности.

Поскольку в работе предполагалось сравнивать состояние собак, находящихся в экспериментах разной длительности, в основном использовались среднесуточные, в некоторых опытах среднедневные характеристики. Получаемые показатели часто выражались в процентах. За 100% принималось время суток или другого какого-либо периода.

Для оценки получаемых материалов важно было иметь исходные данные, которыми могли быть величины, полученные в условиях нормальной жизнедеятельности, например до опыта, в условиях недлительных 7-часовых экспериментов или в виварии. Поэтому использованию в данной работе многих методических приемов предшествовало предварительное обследование большего количества собак. Ниже говорится о полученных при этом материалах одновременно с подробным изложением методов обследования состояния и поведения собак.

Частота сердечных сокращений, циклов дыхательных движений и температура тела. Средняя частота сердечных сокращений у собак весом от 4,5 до 8,0 кг, как об этом говорит большой статистически обработанный материал (около 72 тыс. измерений), равнялась 113 ударам в минуту (при сигме 21,05 и коэффициенте вариаций 30,9%). Большой коэффициент вариации зависел от того, что пульс собак часто менялся от внешних обстоятельств (достаточно, например, было раздаться в лаборатории какому-либо звуку или войти лаборанту, как частота пульса увеличивалась). В связи с этим о величинах пульса во время или после опыта судили, сравнивая их с величинами до начала эксперимента. У Лайки, например, исходная частота пульса до воздействия вибрацией равнялась 106 ударам в минуту (Георгиевский, Юганов, 1962), в предстартовом периоде — 78–120 ударам (Балаховский и др., 1962) и т. д.

Частота дыхательных циклов в среднем равнялась 14 дыхательным движениям в минуту (при сигме 2,73 и коэффициенте вариации 26,7%), при некоторых обстоятельствах она увеличивалась до 36 (у Лайки) и больше циклов дыхательных движений.

Температура тела была более стандартным показателем и ее изменения регистрировались в пределах десятых или сотых долей градусов.

Запись этих показателей (рис. 9) производилась с помощью аппаратуры. Частота пульса и ЭКГ записывались на электрокардиографах и многоканальных электроэнцефалографах (фирмы «Альвар» или «Саней»). Использовались игольчатые, накладные, а также наклеенные электроды. Для регистрации частоты дыхания применялись угольные и тензометрические датчики. Температура тела измерялась с помощью термопары и регистрировалась на потенциометре НЗ-370. Иногда число пульсовых ударов и количество дыхательных движений регистрировались пальпаторно, температура — с помощью ветеринарных и обычных термометров. В ходе некоторых исследований измерение физиологических показателей производилось каждый час, в других — каждые 30 и 15 мин.

Оценка пищевых реакций собак делалась на основании определения количества съеденной пищи от утренней и дневной нормы. Описывались поведенческие реакции при раздражении пищей дистантных рецепторов, чувствительных окончаний полости рта и языка. Отмечался внешний вид собаки.

Взвешивание (рис. 10). В опытах использовались собаки весом от 4 до 8 кг. Лайка, например, весила 6,1 кг. Белка — 4,3, Стрелка — 5,2 кг. Во время опытов взвешивание производилось периодически в зависимости от их длительности.

Показатели выделений. Сокращение двигательной активности, невозможность перемещаться и необходимость испражняться в местах еды и сна, отсутствие запаховых раздражителей, стимулирующих акты выделения, отсутствие возможностей создавать специфические позы — все это значительно изменяло протекание функций выделений и могло быть причиной многих неблагоприятных сдвигов в области выделения. В связи с этим регистрировалось время мочеиспускания и дефекации, количество мочи и кала, отмечался цвет, консистенция и оформленность кала.

Для того чтобы охарактеризовать возникающие в экспериментах изменения, надо знать величины показателей данных функций при нормальном состоянии собак. В литературе (Балаховский, Карпова, Симпура, 1962; Заводчиков и др., 1973) вопросы количества и периодичности этих функций освещены недостаточно. В связи с этим были проведены опыты, позволяющие судить о показателях выделительной системы собак в условиях вивария.

Было выявлено, что мочеиспускание животных весом от 4,5 до 8 кг в клетках вивария происходило 2–5 раза в день. Каждый раз выделялось от 25 до 70 г мочи. Во время прогулок число актов выделения мочи у самцов значительно возрастало, а количество выделяемой мочи уменьшалось до 10–2 г. В этом случае мочеиспускание становилось безусловным рефлексом, имеющим значение своеобразной «метки» участка (Моуэт, Фарли, 1968; и др.). Отношение дневного и ночного диуреза было 3:1. Моча была желтого или оранжевого цвета. Акты дефекации происходили раз в сутки, при этом выделялось от 50 до 110 г кала серо-желтого или коричневого цвета, кал имел полутвердую консистенцию, был хорошо оформлен.

Сон и бодрствование рассматривались как показатели общего состояния и состояния нервной системы животных. Известно, что длительность и характер сна собак определяются характером их служебных функций, распорядком дня, видами деятельности хозяина. Большое значение имели условия сна: если животные спали в тревожной обстановке и, проснувшись, должны были переходить к активным действиям, их сон становился чутким. В противном случае они спали крепко. В кабине сон животных изучался с помощью хронометражных сплошных наблюдений, позволяющих установить соотношение его продолжительности и продолжительности периодов бодрствования.

Большое значение в изучении сна также имела запись актограммы.

Глубина сна определялась но силе тех раздражителей, с помощью которых достигалось пробуждение. В помещении лаборатории были установлены три пневматические груши, издававшие при нажиме на педаль в течение 5 сек. нерезкие звуки: звуки маленькой груши не воспринимались ухом человека, средней — воспринимались как тихое шипение, большой — чуть погромче. В состоянии бодрствования такие внешние раздражители у всех собак вызывали выраженную ориентировочную реакцию, и она не угасала, несмотря на то что звуки никогда не подкреплялись (производились они не чаще одного раза в 5 дней). При пробе на глубину сна на собак действовали вначале звуками слабой интенсивности, а если они не просыпались, — средней и наибольшей. Соответственно сон определялся как поверхностный, более глубокий, крепкий и очень крепкий. Часто такой метод регистрации состояния сочетался с записью актограммы.

Данные наблюдения, актограммы и реакций на внешние раздражители позволяли определять четыре степени состояния сна: очень крепкий, затем глубокий или крепкий (отличный и хороший) и поверхностный (плохой), выделялся также сон с промежуточными характеристиками — посредственный.

Исследование распределения сна и бодрствования собак при их содержании в виварии показало, что животные просыпались в 5–6 час; лающие собаки будили остальных. С 7 до 17 час. регистрировались активные виды бодрствования. После 17 час. активность быстро падала и к 20 час. достигала минимума: собаки спали. Особенно глубоким сон был с 22 до 4–5 час.

Показатели поведения. В отечественной литературе вопросам поведения и психики животных издавна уделялось внимание. Еще на заре развития биологической науки в России эти вопросы разрабатывались К.Ф. Рулье (1952). В начале этого столетия фундаментальные исследования по вопросам поведения и психики животных были проведены В.В. Вагнером (1910–1912). А.Н. Северцов (1922) пробовал реализовать биологический аспект поведения, начавшийся разрабатываться еще Ч. Дарвином (1927). По вопросам психологии писал Д.Н. Кашкаров (1928), В.М. Боровский (1936), Н.Ю. Войтонис (1949). Во второй половине нашего века выходят работы Н.Н. Ладыгиной-Котс (1958, 1965), являющиеся результатом тщательных многолетних экспериментальных исследований по конструктивной деятельности обезьян. По вопросам поведения обезьян писали Г. 3. Рогинский (1948), Э.Г. Вацуро (1948), Я. Дембовский (1959, 1963). Большой фактический материал был собран Н.А. Тих (1966, 1970). Интересное исследование на обезьянах было выполнено С.Л. Новоселовой (1968), в плане изучения вопросов поведения и психики работали Г.Ф. Хрустов (1967), Л.А. Фирсов (1972), Ю.Г. Трошихина (1973) и др. Интересные данные по поведению животных изложены в книге К.Э. Фабри (1976). Большое значение в развитии работ по изучению поведения и психики имели теоретическо-методологические исследования Л.С. Выготского (1934), С.Л. Рубинштейн (1964), А.Н. Леонтьева (1972), Л.И. Анцыферовой (1952, 1961), Е.В. Шороховой (1969).

В работах И.П. Павлова (1951а, б) была сделана попытка оценивать по поведению изменения функционального состояния нервной системы собак. По характеру двигательных и позных рефлексов судили, например, о выраженности экспериментально вызванных невротических состояний. Большой интерес в этом плане представляли исследования Л.В. Крушинского, направленные на изучение поведения животных в норме и патологии (1960).

Изучение поведения собак в данной работе проводилось в двух формах: в эпизодической и в форме так называемого сплошного наблюдения. Большое значение также имела запись актограммы.

При эпизодических наблюдениях экспериментатором и лаборантами в журнале делались отметки, характеризующие поведение собак в отдельные моменты. При сплошном по автоматически включающемуся каждые 3–6 мин. зуммеру, ориентируясь на строго определенные внешние признаки, с помощью заранее разработанной системы буквенных обозначений регистрировался тот вид деятельности животных, который наблюдался в данный момент. Например, записывалось: прыгает на месте, скулит. Отмечались особенности протекания данных форм поведения: прыгает в ответ на внешний раздражитель или без видимых внешних побуждений, а в результате внутренней потребности двигаться. Другие буквы и значки позволяли фиксировать характер прыжков животных (была выбрана трехбалльная их оценка: прыгает энергично, со средней силой, вяло; скулит очень громко, громко, тихо; очень часто, часто, редко).

Запись всех этих характеристик каждые три минуты при одновременном наблюдении за двумя-четырьмя животными, несмотря на буквенные обозначения, требовала от лаборантов хорошо отработанных навыков. С целью получения качественных записей дежурство каждого наблюдателя в дневное время продолжалось 2 часа, в ночное — 1,5. Все это делало организацию таких наблюдений сложным процессом.

Большое число стандартных отметок за сутки при сплошном наблюдении давало возможность количественно (чаще в процентах к общему времени суток и периодов) охарактеризовать время пребывания собак в различных состояниях и, таким образом, судить по видимым признакам о некоторых поведенческих явлениях, характерных для животных.

Большое значение для изучения двигательного поведения придавалось актограмме. Для ее записи (рис. 11) в качестве датчиков применялись пневматические, угольные и пьезометрические датчики. Они располагались под пробковой подстилкой клеток в виварии и в кабине: первая группа датчиков соответствовала плечевому поясу стоящих и лежащих собак; вторая — задней части тела. Запись осуществлялась на кимографате с помощью потенциометра НЗ-370, а также приспособленных для этой цели электрокардиографов. Производилась в период бодрствования в одно и то же время в течение нескольких часов и даже суток. Расчет обычно делался за час периода бодрствования или сна. Подсчитывалось число всплесков писчика и определялась (в мм) амплитуда каждого всплеска; первое позволяло судить о количестве движений, а второе — об их интенсивности.

Известная роль также отводилась записи на магнитофонную пленку звуков, издаваемых собаками. Звуки также записывались в течение часа, нескольких часов подряд, а в особенно ответственные моменты — в течение суток. Определялся вид звуков, их продолжительность, степень громкости, характер звуковых оттенков.

Исследование поведения с целью диагностики состояния собак предполагало его изучение в норме, т. е. в виварии. Ниже очень коротко излагаются результаты такого исследования, проведенного с помощью наблюдений и актограммы.

Виварий — светлое помещение с рядами клеток (их размеры 2,5×2,0 м и больше), сделанных из железных прутьев и только в некоторых случаях обитых снаружи фанерой. Пробковый пол в одной части клетки выстилался свежим сеном, в другой находилась кормушка, в третьей пол был гладким и несколько покатым, имел крупные отверстия, через которые моча и кал попадали в поддон и убирались служителями.

Поведение животных во многом определялось общим распорядком их содержания в виварии. Основными моментами в этом отношении были следующие. В 8 час. приходили служители вивария, шла его уборка; с 9 до 10 час. был период кормления; с 10 до 16 час. виварий посещался экспериментаторами и лаборантами, уводящими собак на опыты и приводящими их по окончании работы; в 16–17 час. животные кормились вторично. Затем виварий запирался.

В соответствии с этим к 8 час. утра все животные вивария бодрствовали, ждали прихода служителей. Активность собак с 8 до 10 час. нарастала и достигала кульминации в связи с кормлением. Потом на фоне общего бодрствования, за исключением тех моментов, когда в виварий приходили люди, бурно встречаемые животными, наблюдался некоторый спад активности до периода второго кормления. Собаки, за которыми регулярно приходили в виварий, находились в более напряженном состоянии и, как правило, двигались в 2–3 раза больше, чем другие. С 16 до 17 час. активность животных возрастала в связи с вторичным кормлением. После 17 час. она начинала быстро падать. Все эти явления были хорошо прослежены по данным актограммы.

В клетках вивария животные осуществляли разные виды действий, совмещая их с никогда не прекращающейся ориентировкой. Обходили небольшое пространство клетки, двигались, реагировали на других собак, царапали пол, не будучи голодными, лизали пустую миску, находили другие развлечения. Одни делали все это быстро, другие медленно. Шум около входной двери сразу настораживал все население вивария. У собак поднимались ушки, они начинали принюхиваться, вглядываться, сразу оказывались в том месте клетки, откуда лучше всего виден вход в виварий. В следующий момент, когда становилось ясно, что шум не ведет к значительным последствиям, они продолжали прерванные занятия или переходили к другим. Иногда вместо разнообразных видов деятельности регистрировались относительные стереотипные действия или даже автоматизированные, т. е. с одинаковым построением составляющих двигательных актов, пауз и соотношений между ними. Во многих случаях собаки спокойно сидели или лежали в клетках, иногда стояли, повернувшись всем телом к двери вивария. В дневные часы чаще они находились в активных позах и их мускулатура была напряжена. Это позволяло животным быстро вскочить и перейти к активным видам ориентировки или к другим действиям.

Подвижность собак в 3–4 раза возрастала перед часами их кормления. Животные начинали возбужденно ходить, часто прислушивались и смотрели на входную дверь, принюхивались к различным запахам.

Реакции на человека были примерно одинаковыми. Животные пристально следили за людьми, адресуя к ним все свои двигательные и голосовые реакции, яростно и безудержно лая. Многие от нетерпения царапали лапами прутья клетки и ее пол. Когда человек подходил к собакам, они преображались: переставали лаять, тянули к нему мордочки, лапы, старались лизнуть руку, виляли хвостом. Все это говорило о том, что описанные до подхода человека реакции были проявлением сильного стремления к человеку, а возбуждение, возникшее при этом, носило отнюдь не агрессивный характер. Такие формы поведения по отношению к людям были характерны для большинства животных. Были и собаки, которые при входе человека в помещение ограничивались тем, что пристально следили за ним, и только потом интенсивно ласкались.

Сильное возбуждение в ответ на многие раздражители было характерно для животных, находящихся в виварии: бурное проявление и напряжение двигательных реакций, громкий лай. Это давало основание для вывода о том, что в однообразных условиях животные использовали любые возможности подвигаться и полаять. Очевидно, обстановка, бедная внешними воздействиями, вызывала подобные утрированные реакции.

Фиксация на протяжении суток методом актограммы того, сколько данная собака двигается и сколько находится в относительно спокойном состоянии, показала, что для каждого животного имелось различное соотношение активных и пассивных форм поведения. Также отличались собаки по степени выраженности характера и интенсивности своих движений: у некоторых часто регистрировались бурные виды реакций, у других спокойные, но активные. Выделялись животные с вялыми формами движений.

С целью изучения поведения собак в кабине при опытах различной длительности оно исследовалось во время многократных 7-часовых пребываний животных в этих своеобразных условиях. Ниже очень коротко в систематизированном виде излагаются результаты изучения поз, двигательных реакций и звуков собак.

Позы. В кабине у собак регистрировались следующие позы: стоячая, сидячая (активная и пассивная) и лежачая (активная и пассивная).

Стоячая поза в условиях кабины была позой максимальной подвижности и наиболее широкого обзора. Возникала она при активных видах бодрствования, т. е. при ожидании чрезвычайных раздражителей и при их появлении, всегда регистрировалась в период кормления. В других случаях стоячая поза была признаком возбужденности животных.

Активная сидячая поза в кабине, так же как и стоячая, обеспечивала возможность эффективных видов ориентировки (голова сидящих животных находилась примерно на том же уровне, что и в позе, когда они стояли). Кроме того, сидячая поза также обеспечивала быстрый переход к действиям. Преимуществом активной сидячей позы была большая, чем при стоянии, расслабленность мускулатуры, что делало ее позой меньших энергетических затрат организма и, следовательно, более адекватной условиям кабины.

Пассивная сидячая поза характеризовалась тем, что собаки сидели в расслабленном положении тела, привалившись к стенке, иногда используя в качестве добавочной опоры бедро и латеральную часть головы. Было установлено, что днем такая поза появлялась крайне редко и чаще всего при значительных неблагоприятных сдвигах в состоянии животных. Глубокой ночью, наоборот, она могла регистрироваться как нормальное положение тела.

При активной лежачей позе мускулатура туловища и шеи были напряжены, что обеспечивало возможность скорых перемен этого положения тела и, следовательно, быстрый переход к стоячей и сидячей позам, т. е. к позам деятельности. Это говорило о том, что активная лежачая поза позволяла сохранять в условиях кабины необходимые виды активности при максимальном расслаблении мускулатуры тела. Исследования показали, что такая поза была характерна для собак, находящихся в эксперименте.

Лежачая пассивная поза — поза расслабления мышечных групп тела животных. При ней собаки лежали на боку или на животе, иногда привалившись спиною к стенке кабины. Максимально расслабленными также были задние и передние конечности, шея и голова. Такая поза непригодна для ориентировочной и других видов деятельности. У здоровых собак она возможна только в спокойной обстановке при глубоком покое.

Движения. Движения собак в кабине в основном были связаны с ориентировкой и с появлением в экспериментальном помещении людей. Можно также выделить группу движений, возникавшую в ответ на внешние раздражения, — собак, запахи и т. д., на внутренние раздражители, а также группу действий, появляющихся в результате потребности двигаться в кабине.

Ориентировочная деятельность животных в кабине протекала в двух формах: в форме ожидания и в форме распознавания биологического смысла появляющихся факторов. Ожидание регистрировалось на протяжении многих часов: собаки стояли, сидели, лежали, и все их органы чувств были ориентированы в направлении возможных источников внешних воздействий, т. е. на дверь в экспериментальное помещение, на окна или соседнюю с другой собакой кабину. Голова повернута к дверям, ушки чуть приподняты, ноздри раскрыты для запаха, глаза на подвижной голове в любую минуту способны воспринять появляющееся изображение. В таком состоянии собаки находились часами.

Ориентировочная деятельность при распознавании биологического смысла возникшего раздражения определялась по преобразованию микроориентировочных реакций в макроориентировочные действия: появлялись быстрые и широкие движения ушных раковин, возникали повороты головы, активные виды принюхивания. Животные при этом вскакивали или меняли позы на позы большего обзора: лежачую на сидячую, сидячую на стоячую. Однако деятельность такого рода была весьма непродолжительной: всего несколько секунд, и тут же ее сменяли реакции на уже распознанный раздражитель.

Экспериментатор и лаборанты вызывали весьма стойкие положительные эмоционально окрашенные комплексы двигательных реакций: собаки приближались к той стенке камеры, откуда человек был виден лучше всего, все время фиксировали его взглядом, производили энергичные движения хвостом. При приближении экспериментатора просовывали к нему морду, старались лизнуть. Степень выраженности таких реакций зависела от характера сложившихся взаимоотношений людей и животных. В некоторых случаях положительный комплекс действий на человека был весьма бурным, в других — умеренным. Иногда собаки ограничивались поворотами головы и постукиванием хвоста. Все эти реакции обладали большой стойкостью и примерно одинаковым выражением в отношении одних и тех же людей. Случаи отсутствия подобных действий и изменения степени интенсивности таких реакций почти не регистрировались.

Отрицательно эмоционально окрашенный комплекс движений выражался в активных оборонительных действиях. Собаки подходили к той стенке, откуда был хорошо виден человек, принимали позы угроз по отношению к нему, наскакивали на сетку или, стоя неподвижно, скалили зубы. Другая форма, связанная с отрицательным отношением к человеку, — пассивная оборона. В этом случае животные отходили в глубь камеры и стояли там, оскалившись, в угрожающей позе. Так же животные реагировали на других собак.

К действиям, возникающим в ответ на внутренние раздражения, были отнесены часто наблюдаемые в камере реакции потягивания, отряхивания, облизывания лап и пустых кормушек.

К группе движений, возникающих в кабине в результате потребности двигаться, относилось так называемое двигательное беспокойство — большое число немотивированных двигательных образований неоконченной формы и часто переключающихся на другие движения. Сюда же относились и такие формы целесообразной в условиях кабины активности, как подскоки вверх, топтания на одном месте, раскачивания из стороны в сторону, припадания на передние лапы и т. д. Такие действия начинали производиться в различной форме, а затем часто ритмизировались. Иногда они осуществлялись длительно и в интенсивной форме.

Голосовые реакции. Изучение этих форм поведения показало их связь с эмоциями.

Смысловое значение лая определялось его появлением при виде людей, перед прогулкой, при задержках в кормлении, если пища находилась на виду у животных. Собаки лаяли, когда человек подходил к кабине, в которой находились другие животные, и переставали делать это при подходе и контакте человека с ними. Все эти факты заставляли определить такую голосовую реакцию, как лай приманивающей формы.

Такой лай всегда вызывался положительными раздражителями (человеком, пищевыми воздействиями, собаками другого пола). Его длительность определялась длительностью действия данного раздражителя. Как правило, лающие собаки находились в стоячих позах и осуществляли многие движения: прыгали, припадали на передние лапы, интенсивно вертели хвостом.

Лай угрожающей формы был проявлением сторожевого рефлекса в ответ на шумы различного происхождения; иногда он возникал при появлении некоторых людей и других собак. У лабораторных животных, не имеющих ни своего хозяина, ни дома, лай такой формы был относительно редким явлением. В телодвижениях и позах собак при лае угрожающей формы сказывалось напряжение, голова была повернута к источнику раздражения.

Обе формы лая, будучи связаны с эмоциями противоположного знака, значительно отличались друг от друга по определенным оттенкам звуковой гаммы, воспринимаемым на слух. В рабочем порядке такие оттенки получили название радостных и угрожающих. Материалы длительных опытов позволили обнаружить большое количество различных звуковых оттенков, была, например, выявлена форма угрожающего лая, содержащая в себе многие голосовые моменты, характерные, с одной стороны, для скуления и, с другой — похожие на радостные проявления. Такие факты говорили о необходимости определения характера звуковых реакций не по одному признаку, а на основании комплекса различных явлений.

Голосовой реакцией, близкой к лаю приманивающей формы по смысловому значению, был визг, появляющийся в отличие от лая в случаях более близких контактов людей с собаками. Визг был голосовой реакцией менее громкой и четкой, чем лай. Часто он сопровождался большим количеством телодвижений типа ласкающихся. Визг также мог сопровождать болевые раздражения, наиболее частой формой при этом была форма взвизгивания.

Поскольку в основном визг был связан с положительными эмоциями, эта форма реакции, так же как и лай, характеризовалась многими радостными оттенками звуков, осуществляющимися при этом на более высоких нотах. Для визга были типичны многие моменты, напоминающие по своей тональности и другим характеристикам скуление. Однако в целом весь комплекс голосовых реакций на слух хорошо дифференцировался от других звуков, издаваемых животными.

При еде рычание возникало на других животных и в редких случаях — на некоторых людей. Оно характеризовалось определенными мимическими движениями морды и тела: морщилась кожа около носа, иногда обнажались зубы, телодвижения прекращались, возникала застывшая поза, устремленная на источник раздражения.

Перечисленные звуковые реакции появлялись у собак произвольно и в основном в ответ на внешние раздражители. Поэтому они были отнесены к активным голосовым реакциям.

Другая группа звуков была названа пассивной. Пассивные голосовые реакции возникали под влиянием ухудшившегося состояния организма и психики собак. Сюда относились стоны, регистрируемые в наиболее трудные моменты экспериментов, скуление и вой. Особенно частой реакцией в условиях кабины было скуление. Оно возникало при виде людей, когда те входили в лабораторное помещение, и при близких контактах собак с человеком. В этих случаях скуление было направлено на определенный объект. Часто также оно появлялось при отсутствии видимых раздражителей, под влиянием внутренней потребности.

Скуление было иногда громким, иногда тихим, продолжительным и прерывистым. Материалы длительных опытов, в которых оно получило весьма развитые формы, говорили о богатстве эмоциональных и звуковых компонентов этой голосовой реакции; анализ на слух позволял делать вывод о большом количестве жалобных оттенков и других минорных нот. На протяжении скуления они могли меняться более 10–15 раз. Сопутствующие скулению объективные показатели ухудшенного психического состояния говорили о том, что эта голосовая реакция была выражением и показателем неблагоприятных сдвигов в психике животных.

Скуление часто сопровождалось различными двигательными и позными реакциями собак: они ласкались, подпрыгивали и крутились, все телодвижения обнаруживали стремление к человеку. Скуление без видимых внешних причин происходило в разных позах. Животные, например, лежали, положив голову на передние вытянутые лапы, или сидели, чуть приподняв морду и время от времени вскидывая ее.

Во многих случаях отмечалась связь скуления и с лаем и с визгом: животные, начав лаять или визжать, затем переходили к скулению. Соотношение двух реакций по времени и интенсивности звуковых оттенков в условиях кабины чаще всего предполагало значительное превалирование скуления.

Звуковые реакции воя наблюдались относительно очень редко. При этом, очевидно, они протекали в элементарной форме. Связь воя с отрицательными эмоциями и плохим психическим состоянием доказывалась анализом случаев его появления и данными по эмоциональным и психическим пробам. Вой у одного из животных всегда возникал как продолжение скуления, у другого как самостоятельная реакция: собака усаживалась, поднимала голову и начинала выть вначале тихо, а затем погромче. Продолжительность воя варьировала от 30 сек. до 7 мин.

Высшая нервная деятельность. Учение русского исследователя И.П. Павлова, появившееся в первых десятилетиях нашего века, было началом изучения физиологических характеристик рецепторной и двигательной деятельности животных. Павловский метод анализа сложных нервных реакций позволяет рассматривать поведение животных в неразрывной связи с деятельностью их мозга. Работы И.П. Павлова (1951а, б) и его продолжателей Э.Г. Вацуро (1948), Б.М. Теплова (1949), В.П. Протопопова (1950), Л.Г. Воронина (1952, 1970), Э.А. Асратяна (1959, 1970), П.В. Симонова (1962, 1972), П.К. Анохина (1968), К.В. Судакова (1971), работы И.С. Бериташвили (1966, 1974), Л.В. Крушинского (1967, 1970) внесли большой вклад в понимание многих явлений, в том числе явлений поведения и психики животных. Большую роль они также играли в решении ряда практических задач при отборе и подготовке собак для полетов.

В данной работе с помощью изучения высшей нервной деятельности преследовалась цель определить влияние на нервную систему и психику животных тех условий, в которые попадают собаки при их подготовке к космическим полетам и во время самих полетов.

Исследование высшей нервной деятельности производилось в относительно непроницаемом для звуков изолированном помещении. Животные находились в одной его комнате, экспериментатор и записывающая аппаратура — в другой. Следить за животным можно было через смотровую щель.

Рефлексы исследовались на специальной установке (рис. 12, 13). Перед животным располагалась панель с тремя видами световых сигналов разной интенсивности: красной лампочкой — 5 люкс, зеленой — 8 и желтой — 15 люкс. Панель под небольшим углом опиралась на своеобразный столик с тремя прямоугольными планками-крышками. Под этими планками располагались кормушки автоматически вращающегося диска, что обеспечивало подачу под планки трех-четырех нарезанных по 10–15 г кусочков сырого мяса. Движение собаки лапой с усилением не менее 50 г по средней линии центральной планки приводило к откидыванию крышки и доступу животного к кормушке.

На чернильно-пишущем приборе с большой скоростью протяжки регистрировалось время и длительность подачи светового сигнала разной интенсивности, латентный период двигательной реакции, количество бесполезных движений, совершающихся по другим планкам и совершающихся без должного нажима по центральной планке.

Для исследования высшей нервной деятельности применялась одинаковая последовательность подачи раздражителей. Стереотип условнорефлекторных раздражителей был следующим: вначале давали три положительных сигнала (красный свет малой интенсивности), затем две дифференцировки (желтый свет большой интенсивности), потом красный, т. е. опять положительный, а за ним зеленый дифференцировочный — свет средней интенсивности. После этого следовало четыре положительных сигнала, а затем две дифференцировки (желтый свет большой и зеленый свет средней интенсивности). Заканчивался стереотип тремя положительными (красными) сигналами.

Время изолированного действия каждого из условных раздражителей 10 сек. Интервал между ними 30 сек. Включение света совершалось автоматически с помощью электросекундомера. Действие положительного раздражителя прекращалось при проявлении у животных правильных движений и откидывании крышки кормушки.

Критерием прочности условных рефлексов служило минимальное число ошибок (один-два) в течение трех — пяти предъявлений систем условных рефлексов.

Задача быстрого получения требуемых рефлексов решалась с помощью дрессировки, осуществляемой по методу В.Л. Дурова. Эффективность такого метода доказывалась тем, что нужные экспериментатору движения возникали в течение одного занятия, отрабатывались и начинали появляться на искусственный сигнал в течение двух-трех. Таким образом, относительно сложные рефлексы формировались всего в течение трех-четырех дней.

На основе теории дрессировки (Дуров, 1924; Герд, 1957, 1958) было разработано и использовано в практике несколько способов выработки пищедобывательных рефлексов. Коротко опишем один из них, используемый для выработки описанного стереотипа условных реакций.

Экспериментатор на глазах животных клал мясо в кормушку и покрывал ее крышкой. Такие наталкивающие воздействия были рассчитаны на получение у собак реакций, из которых можно развить нужные действия. Появлялись многочисленные пробы собак носом сдвинуть планку-крышку. Такие реакции тем не менее не сопровождались подкрепляющими воздействиями. В результате животные, возбуждаясь под влиянием запаха мяса, переходили к другим приемам воздействия на крышку — возникали движения лапой. Несмотря на несоответствие формы, а иногда и места приложения этих действий (осуществлялись, например, вкось и не по средней планке), собаке давалась большая порция мяса — так называемое обильное подкрепляющее воздействие. Такое воздействие, с одной стороны, стимулировало различные виды реакций собак (лапами), а с другой — тормозило некоторые рефлексы и, главное, — действия носом.

Дальше экспериментатор не спешил кормить собак, а, показывая мясо над планкой-кормушкой, старался получить действие определенной формы — только по планке, не много скребущих движений, а одно; не касание, а с нажимом. Возникновение такой реакции или действия с одним-двумя нужными экспериментатору качествами поощрялось, но не обильными, а минимальными или средними порциями пищи. Такое количество корма закрепляло определенные черты действия и в то же время стимулировало возникновение других моментов, недостающих для совершенства всего рефлекса в целом.

Наталкивающие воздействия на этой стадии преобразовывались. Теперь уже экспериментатор не показывал мясо; для возникновения требующихся рефлексов достаточно было указательных жестов.

На этом же или на следующем занятии жесты человека стали предваряться зажиганием красной лампочки — будущего положительного раздражителя, а действия собак подкрепляться из кормушки. Если животные двигали лапой сразу после появления на экране света, они получали обильные или средние порции пищи, несмотря на деградированные виды возникавших у них действий. Сочетание наталкивающих и дифференцированных подкрепляющих воздействий быстро восстанавливало утерянные качества двигательных образований. С помощью обильных подкреплений также уничтожался страх собак перед щелчками, сопровождающими автоматическое движение кормушек.

Трудным моментом был переход собак к действиям без присутствия человека. Уход экспериментатора в соседнее помещение вызывал стремление к нему и тормозил многие активные реакции животных, звуки приборов начинали вызывать страх. Экспериментатору несколько раз приходилось входить к собакам и вновь репетировать с ними наиболее трудные элементы их поведения. Система наталкивающих воздействий значительно перестраивалась: снова становились необходимыми натуральные пищевые воздействия — показ мяса. Нарушалась система дифференцированного подкрепления: собаки кормились, несмотря на то что плохо или вообще не делали тех движений, которые были у них выработаны.

Сразу после того, как у животных отрабатывалась система нужных экспериментатору рефлексов на положительный сигнал, начинали применяться дифференцировочные раздражители. В варианте раздражителей, применяемых в этой работе, дифференцировка на свет средней интенсивности (зеленый) возникала у животных относительно быстро, а дифференцировка на свет большой интенсивности (желтый свет) образовывалась трудно и длительное время была непрочной.

Анализ данных, полученных при такой выработке условных рефлексов, показал значительные индивидуальные различия собак. У некоторых животных описанная система воздействий вызывала большую активность: двигательные реакции возникали быстро, но часто переслаивались нетребующимися действиями и реакциями, несовершенными по своей форме. Затормозить эти двигательные образования (отсечь их), выработав четкие дифференцировочные реакции, добиться их возникновения в ответ на условный раздражитель у данной группы животных было непросто. В результате быстрое формирование рефлексов на стадии наталкивания сопровождалось длительными процессами шлифовки, отсечения и выработки сигналов на стадии отработки. Длительно у этой группы собак протекал и процесс упрочения выработанных рефлексов, у двух из 14 животных — Десны и Осетра — время от времени приходилось возвращаться к процессу отработки и упрочению системы выработанных рефлексов.

У другой группы собак, наиболее типичными представителями которой были Лопасня и Уводь, наоборот, труднее было получить нужные экспериментатору действия впервые. Возникшие и обильно подкрепленные, они затем быстро отрабатывались и упрочивались. У одного из числа этих животных (Лопасни) рефлексы были выработаны за 70 мин., отработаны за 15 мин., переход к действиям в изолированном помещении (без человека) совершился за 40 мин., упрочение рефлексов было достигнуто за 10 мин.

У всех животных, у которых была выработана система рефлексов, реакции в ответ на раздражители обладали большой прочностью: собаки реагировали на все положительные сигналы, латентный период был относительно небольшим, реакции на дифференцировочные раздражители и межсигнальные реакции отсутствовали.

Изучению рефлекторной деятельности предшествовало исследование у подопытных собак с помощью определенных способов особенностей реакций их центральной нервной системы. Для определения силы возбудительного процесса использовали двадцатикратное повторение положительных сигналов при уменьшении до 5 сек. интервалов между раздражителями. Сила тормозного процесса — способность нервной системы выдерживать длительное концентрированное торможение — испытывалась с помощью традиционной для павловской школы пробы с удлинением действия тормозного раздражителя и с помощью пробы с удлинением до 15 и 20 мин. интервала времени перед тормозными раздражителями. Подробно эти пробы и результаты обследования центральной нервной системы изложены на 90 с. этой книги.

Эмоциональное состояние собак. В данной работе была предпринята попытка оценки эмоциональных процессов собак как показателей психического и нервного состояния. И.П. Павлов (1951а, б) считал, что патологические изменения в высшей нервной деятельности собак приводили к появлению у них чувства страха и эта эмоция внешне выявлялась в гипертрофированных видах осторожности. Например, будучи здоровой, собака свободно и без малейшей задержки брала еду, положенную у края лестничной площадки, а заболев, не подходила к краю и отказывалась от еды, так как боялась упасть.

Эмоции — психологическое понятие. Биологическая их сторона была показана еще Ч. Дарвином (1927), о нейрофизиологическом механизме говорил В.И. Бехтерев (1954). Считается, что эмоции — древний механизм приспособительного характера психики животных, позволяющей эффективно оценивать воздействия и реагировать в ситуациях недостаточной ориентации. Потребности и связанные с ними эмоции имеют побудительный характер, создающий направленное поведение животных и формулирующий различные типы добывательных или отвергающих действий. Интенсивно изучались и сейчас изучаются физиологические механизмы эмоций (Анохин, 1966; Симонов, 1966, 1972, 1975; Мясищев, 1970; Судаков, 1971).

Была сделана попытка оценить состояние эмоций собак с помощью методик, значительно не нарушающих ход экспериментов. В связи с этим были применены пробы, выявляющие состояние как отрицательных эмоций, так и положительных: проба на высоту, с гвоздями, с нагрузкой, с действием на животных различных запаховых раздражителей, проба на положительные эмоции.

При пробе на высоту животных ставили на узкую (8×30 см) площадку, укрепленную на высоте 150 см. Записывалась ЭКГ, позволяющая определить частоту пульса во время пребывания собак на площадке, проводился хронометраж и по специально разработанной системе отмечались поведенческие реакции. В ряде случаев, как и при следующих пробах, производилась киносъемка животных.

При пробе с гвоздями (см. рис. 19) между ног собак, привязанных на столе или в кабине, на 30 мин. клали доску с выступающими кверху на 1,8 см остриями гвоздей. Гвозди действовали как устрашающие раздражители безболевого компонента. Записывался пульс, время, отмечались поведенческие реакции.

Проба с нагрузкой (см. рис. 18) вначале применялась для испытания выносливости собак. Груз (круглые камешки) в мешочках помещался с помощью широкой лямки; свисая по бокам, он равномерно давил на спину животных. Через несколько секунд после того, как груз оказывался на спине, собаки спокойно ложились. Для того чтобы предотвратить это, пришлось пользоваться доской с гвоздями (рефлекс на нее предварительно угашался). Это и превращало данную методику в прием, позволяющий судить об эмоциональном состоянии собак.

Проба с действием на животных неприятных запаховых раздражителей. Струя пахнущего воздуха через воронку с помощью небольшого насоса направлялась в нос животному. В качестве запахов, вызывающих отрицательные эмоции, использовался тимол и аммиак, а положительных — запах колбасы. Регистрировались те же показатели, что и при предыдущих методах исследования эмоционального состояния.

Проба на положительные эмоции предполагала запись актограммы собак, реагирующих на человека. Актограмма записывалась 15 сек. Экспериментатор производил при этом всегда одни и те же действия: входил в лабораторное помещение, шел к камере животных, ласкал их.

В качестве еще одного показателя положительных эмоций делалась попытка использовать радостные движения хвоста животных. С этой целью вначале приспосабливался шагомер, а затем движения хвоста оценивались с помощью наблюдений как энергичные, средней силы и вялые.

Исследование влияния на собак в нормальном их состоянии перечисленных выше проб для изучения фоновых характеристик было проведено на 12 животных в возрасте от 2,5 до 4 лет (вес 6–9 кг).

При первых пробах на высоту пульс в среднем учащался на 18 ударов в минуту. Дыхание изменялось на два — четыре движения. Несмотря на небольшое пространство площадки, преобладающее большинство собак стояло на нем устойчиво и свободно, хорошо ориентировалось в таких условиях, многие из животных примеривались к прыжку. Только одна собака проявила скованность, и одна — беспокойство. После трехкратного повторения этой пробы пульс и частота дыхания собак во время их пребывания на доске перестали изменяться. Поведение стало еще более активным.

Вид острых гвоздей вызывал ярко выраженную ориентировочную реакцию: возникало пристальное всматривание в гвозди, осторожность и скованность всех движений, т. е. черты комплекса испуга, появлялось значительное (в среднем на 32 удара в одну минуту) учащение пульса, постепенно приходящее в норму. Интересно отметить, что все подопытные животные воспринимали доску с гвоздями как опасный предмет только зрительно: они никогда не делали проб дотянуться до нее лапой, сесть на нее или лечь. Время нормализации пульса над доской варьировало от 5 до 89 сек. При повторных подкладываниях доски ориентировочная реакция выражалась менее, а затем исчезала, собаки переставали вести себя испуганно и скованно, нормализация пульса наступала быстрее.

Укладывание груза на спину вызывало у некоторых собак учащение пульса, у других замедление (в среднем на 8 ударов в минуту). Такое изменение держалось 1–5 мин. У шести животных пятикратное удерживание груза приводило к тому, что пульс при укладывании груза изменяться переставал. Более «чувствительным» оказалось время, в течение которого животные могли удерживать груз. Пять собак делали это в течение 25–55 сек., шесть — 60–90 и одна — 152 сек.

Вначале животные стояли над доской с гвоздями под грузом спокойно, затем появлялось умеренное двигательное беспокойство и скуление, потом значительное беспокойство и громкие виды голосовых реакций. Окрик тормозил беспокойство, только когда оно было небольшим. Это позволило различить три степени трудности удерживания груза. Груз снимался через 10 сек. после появления значительных видов беспокойства.

Запись актограммы с целью оценки положительных эмоций на подход человека позволила обнаружить появление различного количества двигательных реакций в ответ на подход различных людей. Некоторые из них, воспринимаемые собаками как хозяева, вызывали особенно большое количество движений высокой интенсивности (70–100 движений при средней их амплитуде 10,2 мм), другие — относительно умеренное количество реакций (25–50 при амплитуде 6,3 мм) и третья группа людей — небольшое число реакций (8–15 при средней амплитуде 4,5 мм).

Предварительное исследование состояния и поведения собак во время эмоциональных проб позволило также говорить об индивидуальных реакциях животных. Так, например, у Охты и Протвы почти во всех случаях наблюдались относительно незначительные вегетативные сдвиги. У Яхромы и Гжелки, наоборот, пульс и кровяное давление изменялись существенно, особенно у первого животного. В ряде случаев было также отмечено отсутствие синхронности между вегетативными показателями и поведением собак: у Мги, например, большие величины пульса при пробе доски с гвоздями не сопровождались скулением, внешне собака сохраняла все признаки спокойного поведения (ориентировка на окружающее, дружелюбное отношение к экспериментатору и т. д.). Осетр и Воря — собаки с относительно устойчивым пульсом, — наоборот, характеризовались ярко выраженными признаками негативного поведения. Воря — относительно сильная собака крепкого сложения — через 25–30 сек. после того, как на ее спину укладывался груз, начинала лаять, визжать, а потом громко скулить. Специально проведенные с этим животным опыты показали, что такое поведение не отражало действительных возможностей этой собаки удерживать груз: оказалось, что Воря способна переносить тяжесть в 3 раза большую, чем принято. Было также замечено уменьшение интенсивности звуковых реакций этой собаки и даже их полное исчезновение в случаях, если экспериментатор и лаборанты удалялись из экспериментального помещения.

Вегетативные показатели: после трех-четырехразового пребывания в 7-часовых опытах наблюдалось снижение пульса (на 5–11 ударов в минуту), числа дыхательных движений в минуту (на 2–3), уменьшалась (на 0,03°) температура тела. По-видимому, такое снижение вегетативных показателей объяснимо сокращением активности животных в связи с их пребыванием в кабине.

Пищевые реакции были нормальными: корм съедался полностью за 8–20 мин. Внешний вид (блестящая шерсть, холодный мокрый нос) говорил о хорошем их состоянии. Во время проведения опытов восемь собак прибавили в весе (в среднем на 0,29 г). Выделения происходили до и после опытов на прогулках и, следовательно, совершенно нормально.

Сон и бодрствование. В первых 7-часовых опытах собаки в среднем за сутки спали более 10 час, особенно глубоко в период от 20 до 5 час. (они находились в состоянии сна 97% времени). Во время сна по данным актограммы животные в среднем за час производили три движения с амплитудой 2,7 мм. Начиная с 5-го часа сон становился поверхностным (12 движений), животные пробуждались при слабых внешних раздражителях.

Наиболее активным бодрствование было в 9, 10 и 16–17-м часу, т. е. в обычные периоды кормления. С 10 до 16 час. животные в камере лежали с открытыми глазами или сидели, живо реагируя на окружающие воздействия. Иногда днем наблюдалось полудремотное или дремотное состояние. Эти данные говорили о том, что распределение сна и бодрствования в эксперименте отражало нормальную ритмику явлений, закрепленную в онто-и филогенезе и поддерживаемую распорядком жизни вивария. Некоторое увеличение продолжительности сна (до 15 час. в сутки) говорило о развитии сонного торможения, что, очевидно, объяснялось состоянием малой подвижности и спокойной обстановкой.

Высшая нервная деятельность исследовалась у трех собак. Изучение функционального состояния нервной системы этих животных до 7-часовых опытов не выявило существенных сдвигов: процессы возбуждения и торможения обладали достаточной силой. Собаки реагировали на положительные сигналы с латентным периодом, равным одной с половиной или менее одной секунды. Межсигнальные реакции регистрировались в количестве двух-трех реакций, и то у одной собаки. Из 12 дифференцировочных раздражителей животные не реагировали на два. Следовательно, баланс процесса возбуждения и торможения также характеризовался положительно.

Исследование высшей нервной деятельности, проводимое в камере на последнем часу пребывания животных в опыте, показало отсутствие под влиянием экспериментов сдвигов в функциях нервной системы.

Среднее время латентного периода на положительные раздражители не изменялось. Реакций на дифференцировочные раздражители не было, запредельное торможение отсутствовало, межсигнальных реакций было мало. Нервная система оказалась способной выдерживать длительное концентрированное торможение при удлинении действия тормозного раздражителя, наблюдалось только два случая срыва дифференцировки на свет средней интенсивности (желтый, 15 люкс). Проба, применяемая для оценки баланса процессов возбуждения и торможения, дала примерно те же результаты, что и до опыта.

Таким образом, высшая нервная деятельность собак значительных отличий не обнаруживала. Значит, при условии прогулок 7-часовое пребывание в кабине не влияет на основные процессы высших отделов центральной нервной системы.

Поведение. В позах покоя собаки находились в среднем за сутки 11,5 часа, в пассивной лежачей ночью 7 час. в позах действия (сидели и стояли) 11,5 часа. Таким образом, характер позных состояний отражал нормальную ритмику сна и бодрствования.

В двигательном отношении в 7-часовых опытах собаки 18 час. в сутки вели себя спокойно, т. е. почти не двигаясь (двигались 6 час). На вопрос о том, какие производились движения и каково было их соотношение, отвечает табл. 1 (за 100% в ней принято общее количество движений). В этой же таблице показано изменение количества движений по мере привыкания собак находиться в кабине.

Чаще всего животные осуществляли ориентировочную деятельность в форме ожидания возможных раздражений. Ориентировочная деятельность в форме распознавания раздражителей в среднем отмечалась в 27% случаев. Большой удельный вес имели реакции на людей, число этих реакций определялось количеством появления лаборантов в экспериментальном помещении. В большинстве случаев это были положительно эмоционально окрашенные реакции и только у одной собаки (Вычегды) регистрировались пассивно-оборонительные рефлексы. Движения, возникшие без внешних раздражений, проявлялись в виде нерезких форм раскачивания, топтания на месте и т. д. Быстрые прыжки, энергичные подскоки, выраженные формы припадания на передние лапы в 7-часовых опытах не наблюдались.

По мере увеличения числа экспериментов количество ориентировочных реакций на человека уменьшалось. Животные, вначале реагировавшие на любые воздействия, затем отвечали лишь на сильные. Увеличение времени, когда собаки не двигались, и отсутствие у Зимы в третьем опыте таких реакций, как подскакивание, топтание на месте и т. д., говорило о том, что животные, привыкая, начинали вести себя еще спокойнее. Более частые, чем вначале, отряхивание, потягивание, смена поз свидетельствовали о произвольном появлении таких реакций, компенсирующих, очевидно, недостаточность движений.

Медленные реакции движения в среднем составляли соответственно 51 и 35% от общего числа всех реакций, т. е. преобладающее число (только 12% движений совершалось относительно резко и быстро). В 40% случаев животные поворачивали одну голову, в 31% случаев двигали только головой и хвостом. Действия, совершаемые с помощью многих двигательных звеньев (туловища, лап, головы и хвоста), возникали относительно редко (в 16% случаев). Таким образом, характеристика интенсивности движений также указывала на спокойный характер поведения собак. Несмотря на то что большинство собак вело себя спокойно, встречались и такие, которые усиленно двигались весь период бодрствования. Например, Печора двигалась более 11 час, т. е. 46% времени суток.

В начале экспериментов собаки не издавали звуков, затем у некоторых они стали появляться. При этом обнаружились большие индивидуальные различия. У одной наблюдались все виды звуковых реакций. Другая чаще визжала, меньше лаяла и никогда не рычала. Третья в преобладающем большинстве (74% случаев) рычала, четвертая лаяла (в 95% случаев), пятая скулила (89% случаев). Три собаки звуков не производили. Индивидуальные различия прослеживались при анализе громкости и длительности голосовых реакций. Наиболее необычными были звуковые реакции собаки Гильды: скулила она часто, но тихо. Минорный характер этих звуков сочетался с вялыми реакциями на внешние раздражения.

Эмоциональное состояние всех собак после опытов было таким же, как до экспериментов. На узкой высоко расположенной площадке частота пульса не изменялась или увеличивалась в пределах, являющихся нормой для этих воздействий; животные были спокойны, скованность движений не отмечалась, наоборот, регистрировались попытки спрыгнуть с доски.

Запись актограммы с целью оценки положительных эмоций позволяла говорить о сохранности этих психических явлений. Собаки интенсивно двигались: в среднем за 15 сек. осуществлялось 39 движений при средней амплитуде 7 мм.

Проба с действием на животных различных запаховых раздражителей вызывала адекватные реакции, активное избегание неприятных запахов и облизывание при пищевых запахах.

На прогулках собаки были весьма подвижны и ласковы.

Все сказанное позволило сделать следующие выводы.

Семичасовое пребывание собак в камере при условии предварительных прогулок переносилось животными легко и никаких неблагоприятных сдвигов в их организме не вызывало. Нормальная условнорефлекторная деятельность, отсутствие признаков раздражительности, положительно эмоционально окрашенные двигательные и голосовые реакции — все свидетельствовало о хорошем самочувствии.

Спокойное поведение собак, очевидно, представляло собою целесообразное приспособление к условиям пребывания в небольшой кабине и в обстановке сокращенного числа внешних воздействий. Отсутствие в течение 7 час. движений, очевидно, не влияло отрицательно, так как животные могли интенсивно двигаться.

Следует остановиться на индивидуальных особенностях трех из шестнадцати обследованных собак.

Повышенная двигательная активность одного животного (Печоры) могла рассматриваться как нормальное явление, так как по остальным показателям собака не отличалась от других: хороший ночной сон, положительные эмоции. То же самое следовало сказать о Вычегде, проявлявшей нетипичную для других собак злобность. По-видимому, это было отражением не состояния нервной системы, а индивидуальных особенностей животного.

Иначе следовало трактовать поведение собаки Гильды, у которой не было значительных отклонений, но в кабине она была более вялой, чем другие животные, эмоциональные пробы у нее оказались несколько ухудшенными, радостные формы реагирования почти не регистрировались. Все это позволяло сделать вывод об изменении психического состояния этой собаки.

В связи с тем, что сразу по окончании эксперимента Гильда становилась подвижной и проявляла положительные эмоциональные реакции, говорить о существенном характере этих изменений нельзя. Очевидно, условия опыта вызвали незначительное и кратковременное ухудшение общего психического состояния. По всей вероятности, среди собак встречаются отдельные индивидуумы, у которых в условиях кабины возникает такое явление.

Состояние животных при опытах такой длительности изучалось после первого и второго 12-часового опыта, а также при последних (9–11-м) опытах такой длительности. Последнее позволяло судить о приученности животных находиться в кабине по 12 час. подряд.

Вегетативные показатели. Известно, что частота пульса собак значительно варьирует при действии на них различных раздражителей. Поэтому в нерабочие часы учреждения (от 18 до 6 час.) имел место относительно небольшой коэффициент вариации частоты пульса. В дневное время суток коэффициент вариации частоты пульса существенно увеличивался.

Пульс и число дыхательных движений в первых 12-часовых опытах учащались после 8-го часа опыта, т. е. в то время, когда в предыдущих 7-часовых опытах собак выводили на прогулку. Затем после 8-го часа частота пульса и число дыхательных движений либо несколько уменьшались, либо были учащенными до конца эксперимента. При последних 12-часовых опытах пульс и число дыхательных движений на протяжении 8–12-го часа относительно стандартизировались. Температура тела оставалась неизменной. В табл. 2 сведены данные, характеризующие изменения вегетативных функций по мере увеличения числа опытов. По-видимому, такое явление свидетельствовало о привыкании собак находиться в кабине по 12 час. подряд.

Пищевые рефлексы. Если корм подавался в начальные часы экспериментов, собаки ели нормально, начиная с 8-го часа опыта аппетит резко ухудшался. Однако после многократного пребывания животных в камере на протяжении 12 час. подряд они съедали полную пищевую норму.

Вес животных колебался в незначительных пределах, у двух собак увеличился (в среднем на 0,22 г).

Мочеиспускание и дефекация собак в 12-часовых опытах всегда происходили во время прогулок, следующих сразу после опыта. Животные быстро бежали в парк, и у них сразу появлялись выделения. Это свидетельствовало о том, что последние часы опыта они, находясь в камере, испытывали потребность в мочеиспускании и дефекации.

Сон и бодрствование. Сон, протекающий в первых 12-часовых опытах в период от 7–8-го часа с начала эксперимента, значительно ухудшался: собаки долго не могли заснуть, крутились, просыпались при слабых звуках груши. На актограмме за 10 сек. наблюдалось большое число всплесков писчика. Все это позволяло говорить о плохом сне.

В последних 12-часовых опытах состояние сна было значительно лучшим: собаки просыпались при звуках груши средней интенсивности. Число всплесков писчика на актограмме уменьшалось в 2–3 раза. Среднесуточное время сна по мере увеличения продолжительности экспериментов увеличивалось: животные начинали спать днем (табл. 3).

Показатели высшей нервной деятельности. Условнорефлекторная деятельность при 12-часовых опытах исследовалась в первом и втором экспериментах (на протяжении 10–11-го часа), а затем в 14-м и 15-м.

Обследование высшей нервной деятельности во время 8-го часа в первых 12-часовых опытах, когда собаки еще не были приучены так длительно находиться в кабине, позволило обнаружить незначительные сдвиги в условнорефлекторной деятельности: собаки реагировали на все положительные сигналы, но было сорвано семь (из 28) дифференцировок, появились межсигнальные реакции (22).

Таким образом, продление опытов с 7 до 12 час. приводило к некоторому ухудшению реакций нервной системы. Характер этого ухудшения и его однонаправленность у всех собак заставляли предположить ослабление активного тормозного процесса и превалирование в связи с этим процесса возбуждения.

Подобные сдвиги в области реакции нервной системы имели временный характер, так как через час после окончания опыта и на следующий день наступала полная нормализации условно-рефлекторной деятельности.

Обследование высшей нервной деятельности в последних 12-часовых опытах показало, что животные, привыкшие находиться в кабине по 12 час, четко реагировали на все положительные сигналы, число срывов дифференцировок было минимальным, количество межсигнальных реакций относительно небольшим.

Поведение в первых 12-часовых экспериментах. Начиная с 7–8-го часа, у большинства собак регистрировалось двигательное беспокойство: животные часто меняли позы, вертели головами, топтались на месте, прыгали и т. д. (у одной собаки подобные реакции были особенно упорными, длительными и производили впечатление элементов двигательного невроза). Причиной возникновения таких реакций, особенно в первых опытах, могла быть возбужденность, отчетливо проявлявшаяся в период 3-го часа 12-часовых опытов. Однако по мере увеличения числа опытов такие двигательные реакции становились менее интенсивными и длительными, уменьшалось количество ориентировочных реакций. После шестого — восьмого опыта начали появляться движения, возникающие у собак без внешних раздражений (прыжки и топтание на месте, раскачивания, потягивания, отряхивания) (табл. 4).

Теми же явлениями, очевидно, следовало объяснить изменение и характер голосовых реакций животных. В первых 12-часовых опытах, начиная с 8-го часа, проявлялось голосовое беспокойство: собаки скулили, некоторые тихо и жалобно, другие громко. Таких реакций не было в 7-часовых опытах, следовательно, наблюдалось ухудшение общего эмоционального состояния животных. В последних 12-часовых экспериментах животные не скулили. Возникли положительно эмоционально окрашенные реакции: лай, визг, в ряде случаев — рычание. Звуки становились более длительными и разнообразными по своей тональности и другим характеристикам. Лай и визг без внешних на то воздействий появлялся, так же как и движения, в силу внутренней потребности животных производить голосовые реакции.

Общий вывод сводился к следующему. Удлинение опытов до 12 час. вызывало некоторое ухудшение различных реакций; ухудшался сон, рефлекторная деятельность и поведение. Степень таких сдвигов, по-видимому, была относительно небольшой, о чем свидетельствовало быстрое привыкание к 12-часовому пребыванию в кабине, а также полная нормализация состояния собак после прогулок.

Анализ индивидуальных особенностей собак позволял выделить животных, которые довольно быстро приспособлялись находиться в кабине 12 час. подряд. У одной собаки со слабыми возбудительными и тормозными процессами продление опытов вызывало существенные функциональные изменения реакции: регистрировалось быстрое истощение возбудительного процесса, резкое ухудшение тормозного и значительные изменения психического состояния (собака то двигалась, до предела натягивания крепления, то часами лежала, не шелохнувшись и не реагируя на сильные раздражители; тяжело дышала, все время скулила.

Вегетативные показатели. В первых 19-часовых опытах, начиная с 12-го часа, когда в предыдущих экспериментах собаки выпускались из кабины и бежали на прогулку, частота пульса и дыхательных движений увеличивалась или уменьшалась (увеличивалась соответственно на 10–26 и 8–16). Изменение этих показателей были большими, чем в грудные моменты 12-часовых экспериментов. Дыхание у ряда собак становилось поверхностным и прерывистым, чего не было при 12-часовых экспериментах. Иногда выдох сопровождался звуками, напоминающими стоны. Температура тела возрастала на 0,11°.

Нарушалась суточная периодичность вегетативных функций: если 12-й час опыта совпадал с ночным временем суток, то частота сердечных сокращений и число дыхательных движений, а в ряде случаев и температура тела, были столь же повышенными, как и в активные периоды суток. После того как животные использовались в 19-часовых опытах многократно, они привыкали находиться в кабине такое время, и все эти явления либо не отмечались вообще, либо имели место в минимальной степени.

Пищевые реакции. После длительного пребывания в кабине животные в первых 19-часовых экспериментах отказывались принимать пищу. В последних — стали есть, но делали это вяло: съедали менее 30% суточного рациона.

Выделения. Поскольку в 7- и 12-часовых экспериментах мочеиспускание и дефекация происходили во время прогулок, когда кончались опыты, предполагалось, что после 12 час. пребывания в камере животным было тяжело сдерживать мочеиспускание и дефекацию и они могли начать испражняться в камере. Однако, несмотря на все признаки потребности в выделениях, собаки продолжали терпеть и выделения появлялись только по окончании опытов во время прогулок.

Оказавшись вне камеры, животные проявляли большое нетерпение: быстро бежали к выходу, при этом отмечались массовые случаи капельного выделения мочи (случаи непроизвольного мочеиспускания по дороге были редкими).

Количество появлявшейся мочи и кала, их цвет, консистенция и оформленность были нормальными.

Сон. В первых 19-часовых опытах после 10–12-го часа собаки спали плохо, просыпались; одни животные вставали, нетерпеливо переступали лапами, повизгивали, другие лежали не двигаясь, но с открытыми глазами.

В последних экспериментах сон улучшался, регистрировались полусонные состояния, однако полной нормализации сна в конце 19-часовых экспериментов также не происходило.

Высшая нервная деятельность (рис. 14–17). При первых 19-часовых опытах в период 12–14-го часа наблюдались функциональные нарушения: сорванным оказался большой процент дифференцировок (77,3%), появлялось много (43%) межсигнальных реакций, регистрировалось отсутствие (в 26,3% случаев) реакций на положительные сигналы. Собаки в станке крутились, производили беспорядочные движения лапами, неэффективные нажимы на крышку-кормушку (нажимы менее 50 г), издавали звуки. После прогулок условнорефлекторная деятельность животных сразу приходила в норму.

Таким образом, продление экспериментов изменяло соотношение возбудительного и тормозного процессов в сторону преобладания возбудительного. Очевидно, возникала широкая иррадиация процесса возбуждения по всем структурам мозга. Значительно ухудшалось внутреннее торможение.

В период 12-го и 13-го опытов 19-часовых экспериментов, т. е. после относительного привыкания животных находиться в кабине по 19 час, показатели высшей нервной деятельности улучшались по сравнению с таковыми в начале 19-часовых опытов. Процент сорванных дифференцировок снизился до 31,1, число межсигнальных реакций — до 2,8, реакции на положительные сигналы отсутствовали в 13,6% и т. д. Менее возбужденным стало поведение животных в станке. Сравнение этих данных с материалами, полученными в первых 12-часовых опытах, указывало на относительную существенность таких сдвигов в высшей нервной деятельности. После привыкания собак находиться в кабине по 19 час. подряд нервное состояние улучшалось в меньшей степени, чем при привыкании к 12-часовым экспериментам.

Поведение. Было нарушено то соотношение поз покоя и действия, которое отмечалось при опытах меньшей длительности: 14 час. в сутки животные стояли и сидели, что говорило о большей, чем в других экспериментах, возбужденности собак.

Существенно увеличилось число двигательных реакций, они стали интенсивными. У многих собак отмечалось значительное увеличение реакций, возникающих без внешних раздражений (топтаний на месте, прыжков и т. д.). Показатели актограммы в период 12–19-го часа 19-часовых опытов возросли в среднем в 1,4 раза. У одной собаки, как и в 12-часовых экспериментах, наблюдалась смена повышенной двигательной активности малоподвижностью.

Существенные изменения регистрировались также и в области звуковых реакций. Животные не только скулили, но иногда и стонали, чего не наблюдалось в 12-часовых опытах.

Таким образом, удлинение 12-часовых опытов до 19-часовых ухудшало общее состояние собак и, в частности, состояние их нервной системы, что видно при изучении поведения и обследовании животных разными методами. Ухудшение получало особенно выраженные формы после 13 час. и нарастало к концу 19-часовых опытов.

Обобщая все вышесказанное о состоянии собак при 7-, 12-и 19-часовом нахождении в опытах, можно сказать, что при 7-часовом пребывании в кабине животные чувствовали себя хорошо, при большем удлинении наблюдалось некоторое ухудшение их состояния. Особенно резкие формы такого ухудшения возникали в период удлинения опытов, т. е. начиная с 8-го часа в 12-часовых экспериментах и 12-го часа в 19-часовых. Этот период времени для) собак, привыкших находиться в опытах по 7 и 12 час, был переломным, так как в этом случае возможности испражняться вне экспериментальной обстановки и двигаться оказывались отсроченными.

Можно предположить, что появление неблагоприятных сдвигов в организме собак, изменение их сна и поведения объяснялось ломкой выработанного в 7-часовых и 12-часовых экспериментах стереотипа ритма выделений. Это говорило о том, что общее ухудшение состояния животных в данных экспериментах начиналось с ухудшения деятельности их нервной системы.

Полученные данные позволяли поставить вопрос о разных типах двигательного поведения здоровых, психически нормальных животных и определить двигательное поведение, условно названное спокойным. Такое поведение было преимущественной формой реагирования большинства (35 из 37) животных в описанных выше опытах. Изменялось оно только в период 9–12-го часа в 12-часовых опытах, а также в период 13–19-го часа в 19-часовых, когда у животных регистрировалась либо повышенная, либо пониженная двигательная активность. Спокойное двигательное поведение характеризовалось выраженными видами ориентировок и реагирований на внешние раздражители, оптимальным темпом двигательных элементов, составляющих эти реагирования. Интенсивность реагирований была адекватна силе вызывавших ее раздражителей. При отсутствии таковых животные не производили движений вообще: удобно сидели, лежали и не двигались. В двигательных образованиях при спокойном типе двигательного поведения отсутствовали или встречались в минимальном числе лишние двигательные включения (суетливость). Двигательное беспокойство либо не регистрировалось, либо регистрировалось редко. В данных и последующих экспериментах спокойным двигательным поведением было принято считать такое поведение, при котором у животных по данным актограммы регистрировалось от 40 до 90 движений в час со средней амплитудой около или чуть больше 6,5 мм.

Первый способ тренировки являлся окончательным этапом 7-, 12- и 19-часовых опытов. Животные после этих экспериментов фиксировались в камере на 15–20 суток и, в отличие от предыдущих этапов лишенные прогулок, вынуждены были начать испражняться в условиях камеры.

Различные показатели состояния собак исследовались в первые часы опыта, когда животные не могли испытывать отрицательных воздействий факторов эксперимента. Полученные при этом данные рассматривались как фоновые. Показатели состояния собак затем изучались в конце 1-х суток, во 2-е или в 3-й сутки в связи с тем, что в этот период ожидалось ухудшение функциональных характеристик организма. Затем с некоторыми интервалами различные пробы применялись на протяжении всего эксперимента, и это позволяло проследить характер изменений различных функций под влиянием тренировки.

В 1–3-и сутки пребывания в кабине у большинства собак пульс учащался (на 5–11 ударов в минуту). У одного животного наблюдалось стойкое урежение пульса на два-три удара. Частота пульса в ряде случаев имела большой коэффициент вариации, иногда значительно учащенный пульс регистрировался на протяжении нескольких часов.

Число дыхательных циклов в период 1-х суток пребывания в эксперименте увеличивалось (на 3–7 дыхательных движений). Температура тела в 1-е сутки опытов колебалась в небольших пределах (на 0,15–0,25°).

На стадии выдоха у многих собак возникали голосовые реакции, напоминающие звуки, производимые в болезненном состоянии. Приобретая затяжную форму, они становились жалобными стонами. Иногда регистрировались громкие и особенно продолжительные виды стонов. Характерно, что они часто отмечались во сне, и это говорит о непроизвольности таких реакций.

Все эти данные свидетельствуют о существенном изменении в конце 1-х суток вегетативных показателей состояния собак.

Такие изменения были выражены значительно больше, чем в 19-часовых опытах, что, очевидно, можно объяснить более длительным пребыванием животных в эксперименте.

У пяти собак отмечались нарушения суточной периодичности: значительное увеличение частоты пульса и числа дыхательных движений ночью и урежение этих показателей днем.

В ходе последующих экспериментов на фоне относительной нормализации состояния вегетативных функций наблюдались периоды повторных неблагоприятных изменений этих показателей. У одних собак они возникали относительно редко — 1–2 раза — и в период первой трети опытов, у других чаще — 3–4 раза — и на протяжении всего опыта (у Тайфуна). Величины изменения пульса, числа циклов дыхания и температуры при этом были меньшими, чем в начальные сутки эксперимента.

Наибольшие величины пульса, дыхания и температуры тела характеризовали вегетативные процессы собак перед появлением у них выделений (табл. 5). При этом многие животные находились в активных позах и производили движения. Сразу после мочеиспускания и дефекации сердце переставало биться учащенно, число дыхательных циклов уменьшалось, понижалась температура тела, часто животные переставали двигаться и ложились. У одной из собак (Ночки) отмечалась одышка и нарушение ритма дыхания.

Во 2–4-е сутки опытов аппетит собак был плохим: они либо ничего не ели, либо съедали 10–30% суточного рациона. Вес большинства животных в это время снижался в среднем на 0,41 кг, что для маленьких собачек было существенно. Значительно сокращалось водопотребление (в сутки на 30–65%).

В 5–7-е сутки опытов, т. е. после первичной нормализации выделений в условиях кабины, собаки стали есть и пить несколько больше. К концу экспериментов у многих животных было обнаружено даже небольшое увеличение их первоначального веса (в среднем на 0,29 кг).

По истечении первых 20 час. пребывания в опыте у некоторых собак отмечалось значительное увеличение жидкости в тканях: объем задних конечностей (перед запястным суставом) увеличивался в 0,1–0,2 раза. При пальпации определялся наполненный мочевой пузырь. Тем не менее мочеиспусканий и дефекаций в камере не было. Значит, животные задерживали выделительные процессы. Факторами, позволяющими им делать это, очевидно, в некоторых случаях были усиленные движения собак, а в других затаивание. Об этом говорили случаи появления данных актов при условии, если животным мешали двигаться, или, наоборот, заставляли делать это.

Без каких-либо воздействий акты мочеиспускания возникали только тогда, когда собаки уже не могли задерживать мочу. Об этом свидетельствовало непроизвольное возникновение выделений, их появление в сонном и полусонном состоянии, т. е. при ослабленном тормозящем действии коры, а также очень большие количества мочи при первом акте выделения (в 4–6 раз больше, чем в норме).

Акты дефекации происходили с еще большей, чем мочеиспускание, задержкой. Кал был более твердым, чем обычно, часто зернистым и более светлым, вес его в 3–4 раза превышал обычный. Дефекация сопровождалась значительными мышечными усилиями, протекала в 5–10 раз дольше, чем вне экспериментальных условий, собаки долго не могли найти нужных поз, некоторые стонали и жалобно скулили.

Выполнение актов мочеиспускания и дефекации тогда, когда уже невозможно было их задерживать, переполнение мочевого пузыря и прямой кишки, отсутствие подходящих условий и т. д. — все превращало мочеиспускание и дефекацию в задачу, трудную для нервной системы и организма собак. В ряде случаев можно говорить о появлении в связи с задержкой актов выделения болезненных состояний. По-видимому, этим можно было объяснить значительные изменения в 1-е сутки эксперимента вегетативных показателей, суточной ритмики, возникновение стонов и т. д.

Повторные мочеиспускания и дефекация также происходили с трудом, нерегулярно и по-разному у разных животных. В 57% случаев от общего числа суток отмечались нарушения ритмов мочеиспускания. У большинства собак они имели место на протяжении всех опытов, например, в отдельные сутки моча не отделялась совсем или отделялась всего 1–2 раза (олигоурия), у трех животных, кроме олигоурезиса, отмечался палакиурезис (мочеиспускание более 15 раз в сутки).

Рассмотрение полученного фактического материала (табл. 6 и 7) показало рефлекторную природу подобных явлений. О задержке мочеиспусканий при экстремальных воздействиях, как о явлении, имеющем рефлекторную природу, писали И.Г. Гурвич и В.С. Лозинская (1971).

Длительные задержки мочи в 1-е сутки опытов у большинства животных имели место и в последующем, что, по всей вероятности, было свидетельством силы тормозных процессов и в том числе условных тормозных процессов. Относительно нормальный ритм мочеиспусканий возникал, и то не у всех собак, только с 3–4-х суток. Можно думать, что напряжение тормозного процесса у некоторых животных приводило к срывам в области выделительных процессов, при которых длительное задерживание, выражавшееся в отсутствии актов или в олигоурезесе, затем сменялось палакиурезисом. При этом некоторые животные относительно быстро выходили из этого состояния, у других (Денька) ритм нормализовался, но после очередного задерживания вновь возникли срывы в области выделительных процессов, у двух собак (Ночки и Майны) цалакиурезис продолжался до конца опыта.

В ходе дальнейших опытов ритм выделительных процессов (табл. 7) нормализовался у одной собаки (Метели), которая выделяла мочу не менее 5 раз в сутки. Относительно нормальным ритм выделений был также у Ветерка и Линды, хотя до конца опытов у них отмечались отдельные случаи олигоурезиса.

Таким образом, при тренировке по первому способу, когда животные, используясь до этого в 12- и 19-часовых опытах, постепенно приучались к кабине, в системе выделительных функций происходили значительные нарушения. Особенно они были выражены в начале экспериментов. Несмотря на некоторую нормализацию явлений мочеиспускания и дефекации в ходе дальнейших экспериментов, полного восстановления этих отправлений в кабине не происходило.

В начале экспериментов сон животных был значительно нарушен по всем показателям: собаки спали в основном либо плохо, либо посредственно: часто просыпались (при звуках груши самой слабой интенсивности), не могли заснуть, долго укладывались, скулили во сне. 62% времени сна не спали, а находились в полудремотном состоянии. По данным актограммы количество движений во сне (36) превышало их число в 7-часовых опытах в среднем в 8,3 раза. Хорошо спали только в глубокие часы ночи (23–3 час). Все это говорило о существенных изменениях состояния нервной системы собак.

В последующие сутки экспериментов наблюдалось значительное увеличение времени сонных состояний, собаки начинали спать днем, улучшалось качество сна. При этом в первой половине экспериментов часто возникал сон с ухудшенными характеристиками, но в последующие сутки он восстанавливался. Хуже других животных спали собаки Линда и Ночка, особенно Линда.

В начальные сутки опытов у многих животных поведение было значительно изменено. Собаки почти все время находились в активных позах, много прыгали, вертелись, у них часто регистрировались продолжительные двигательные реакции большой интенсивности. Одна из них (Ветерок) находилась в беспокойном состоянии более 14 час. в сутки. При этом она не проявляла усталости и интенсивно реагировала на многие внешние воздействия. Две другие (Тайфун и Ураган) также упорно двигались. У Тайфуна регистрировалось большое количество движений, возникающих без видимых внешних раздражителей. Животное часто уставало, о чем свидетельствовал факт смены интенсивных движений расслабленными позами. У Урагана большое число гипертрофированных двигательных образований сменялось относительно спокойным состоянием. За час бодрствования в конце 1-х суток в среднем у этих трех животных с помощью актограммы фиксировалось 164 движения при средней их амплитуде 12,1 мм.

У Линды, Ночки, Денька отмечалась, наоборот, вялость всех отправлений. Они сидели и лежали, когда другие собаки стояли. У Линды наблюдалась пассивная сидячая поза, возникающая, как об этом уже говорилось, при резких неблагоприятных сдвигах.

Двигались Животные мало: за час было отмечено 22 движения средней амплитуды 3,7 мм.

Двигательная активность остальных собак в целом относительно мало отличалась от нормы. В наиболее трудные моменты 1-х суток эксперимента наблюдалось ее повышение у одних собак и спад у других.

По мере продолжения многосуточных опытов по тренировке животные начинали вести себя менее возбужденно. За час 4-х и 7-х суток с помощью актограммы в среднем по трем собакам было зарегистрировано 69 движений с амплитудой 6,9 мм. В отдельные моменты опытов регистрировалось повышение двигательного беспокойства одних собак и затаивание других. Однако затем эти явления исчезали. По мере удаления от начала экспериментов такое ухудшение наблюдалось реже и носило менее выраженные формы.

В ходе дальнейших экспериментов две из прежде малоподвижных собак стали двигаться, а у третьей (Ночки) состояние общей двигательной вялости углубилось. Она почти не реагировала на людей, большую часть времени лежала, лапы часто находились в луже мочи, кожа и шерсть были испачканы, рефлексы ухода за ними не возникали.

Со второй половины экспериментов, и особенно с 8–10-х суток, регистрировалось появление многих реакций, типичных для длительного пребывания животных в кабине. Увеличивалось число движений, появляющихся в силу потребности двигаться. Часто возникали действия, имеющие другое назначение: собаки отряхивались, меняли позы, играли с кормушкой. Регистрировались утрированные двигательные реакции, когда на раздражители, обычно вызывавшие умеренную активность, животные отвечали бурно и продолжительно, движения производились с вовлечением в них неоправданно многих двигательных звеньев.

Увеличение движений в кабине следовало рассматривать как положительное явление компенсаторного характера. У отдельных животных (у Ветерка, Урагана, Берты) оно было выражено особенно наглядно. У одной собаки (Кляксы) на 9–12-е сутки наблюдалось появление такого разнообразия реакций, которого до этого у нее не было. У некоторых животных (Линды, Сигмы), наоборот, компенсаторные реакции развивались плохо.

Изменение в ходе опытов числа движений показано в табл. 8. По ее материалам отчетливо видно увеличенное (у других собак — уменьшенное) число движений в 1-е сутки опытов, что определялось общим ухудшением состояния животных. Затем отмечался некоторый спад двигательной активности и повторный ее подъем при возникновении компенсаторных реакций.

Звуковые реакции. В 1-е сутки опытов, когда собакам было особенно тяжело в связи с переходом на новый лад жизнедеятельности, три из них издавали стоны, некоторые скулили, у одной (Тайфуна) регистрировался вой. Стоны исчезли после 2-х суток, скуление в ходе продолжения экспериментов и по мере привыкания животных также стало производиться реже.

С 4–7-х суток фиксировались активные голосовые реакции. Вначале они были единичными явлениями, а к 10–15-м суткам приобрели массовость и большое разнообразие форм: животные лаяли и визжали со многими переливами, иногда очень долго (80 сек. подряд и более). Голосовые вариации наблюдались не только у разных собак, но и у одного и того же животного. Голос начали подавать собаки, которые до сих пор звуков не издавали (Альфа, Метель, Вира). У двух животных (Ураган и Альфа) регистрировалось рычание.

С 10–18-х суток опытов скуление, реже вой, стало появляться снова. При этом скуление и вой так же, как и активные реакции, производились в многообразных формах. У некоторых животных скуление содержало до 12–16 звуков разной тональности и смысловых оттенков (в основном жалобных). Особенным изобретательством в этом плане отличались Линда и Бета.

Появление развитых голосовых реакций сопровождалось интересным феноменом — прислушиванием к собственным звукам: животные застывали в какой-либо одной позе, поднимали ушки, наклоняли голову (позы, типичные для этого феномена, с одновременной записью звуков многократно фиксировались на киноленте).

Другим явлением, характерным для последней стадии длительных опытов, были преобразования активных звуковых реакций в пассивные. Собаки, например, лаяли вначале громко и грозно, затем эта голосовая реакция переходила в лай приманивающей формы, а еще через несколько секунд — в визг. Заканчивался весь этот голосовой комплекс жалобным скулением.

В последней стадии опытов наблюдалось увеличение случаев рычания.

Известно, что эмоции имеют два знака (положительный и отрицательный), характеризуются различными химическими субстратами и степенью участия холинэргических и адренэргических механизмов.

Для эмоциональных проб, как и для показателей поведения и психики, на всем протяжении экспериментов были типичны значительные отклонения в ту и другую сторону, что говорило о зависимости этих проб от многих условий. Это требовало особенно тщательного анализа условий проведения таких проб, анализа исходных состояний собак, возможных сдвигов в этих состояниях под влиянием внешних условий и условий данного момента и т. д. В результате подготовка к таким опытам занимала в 3–4 раза больше времени, чем сам опыт.

В 1–2-й дни эксперимента у некоторых собак (Тайфун, Линда, Ночка) проба на высоту, на доску с гвоздями (рис. 18), проба с нагрузкой (рис. 19) вызывали гипертрофированные формы страха: пульс учащался на 10–17 ударов в минуту, регистрировались задержки дыхания, дрожь тела, скуление, груз удерживался не более 25 сек. У других животных (Альфа, Метель, Бета, Вира) этих явлений не наблюдалось.

Эмоциональные пробы на положительные раздражители говорили о ярко выраженных эмоциях и об отсутствии нарушений: подход людей вызывал обычное число движений — 68 со средней амплитудой 9,3 мм. Движения хвостом также были значительными.

Таким образом, в 1-е и 2-е сутки эксперимента реакции на пугающие отрицательные раздражители усилились, а на положительные остались неизменными.

В 4–7-е сутки показатели эмоциональных проб на высоту и на доску с гвоздями были значительно лучше, чем в 1–2-е сутки. Вместо скованности у некоторых собак наблюдались попытки спрыгнуть с доски. На подход человека у собак появлялось в среднем 72 движения с амплитудой 9,4 мм. Движения хвостом также были выраженными.

В 16–19-е сутки в ответ на эмоциональные пробы были получены факты, которые в основном говорили о хорошем эмоциональном состоянии животных. Пульс и число дыхательных движений значительно варьировали. Однако гипертрофированных видов страха в этот период опытов не отмечалось. У одной из собак (Кляксы), которая в первой трети опыта была животным с рядом ухудшенных показателей, в этот период наблюдалось резкое улучшение всех эмоциональных проб.

У некоторых животных наблюдалось небольшое, но статистически достоверное ослабление эмоционального реагирования на людей. У подвижных собак в 19-е сутки эксперимента по данным актограммы вместо 74 до опыта возникло 51 движение, у малоподвижных вместо 49 отмечалось 23 движения. Особенно выраженное изменение таких реакций было характерно для Тайфуна и Ночки. Значительно менее энергичными были движения хвостом. Сокращение интенсивности этих реакций как чуткого показателя эмоционального обеднения было весьма существенным.

Следовало отметить еще одну особенность эмоциональных проявлений этого периода, условно названную раздвоенностью. Стремясь к человеку или к пище, собаки проявляли реакции, которые внешне можно было принять за выражение интенсивных эмоций (на актограмме возникала характерная для таких эмоций запись со многими пиками). Тем не менее на самом деле эмоциональные реакции животных были ослаблены, о чем говорили позы, вялый характер реакций ласкания, недостаточно интенсивные движения хвоста, отсутствие интереса к содержимому кормушки и т. д.

Известно, что И.П. Павлов (1951а, б) на Неврологическом конгрессе в 1931 г. поднял вопрос о нарушении психической деятельности животных и возникновении у них астенических состояний. Такой вывод был сделан на основании работ А.Д. Сперанского (1925, 1927), М.К. Петровой (1953), Н.А. Подкопаева (1926), наблюдавших собак в необычных условиях. При наводнении, в случае, описанном А.Д. Сперанским, у животных было отмечено появление выраженных форм страха. Впоследствии это психическое явление приобрело стойкие формы, чем обусловило длительные изменения психики и патологические сдвиги в нервной системе.

Очевидно, изменения психики собак в условиях содержания в маленькой кабине имели иную природу и меньшую выраженность. В основе здесь также лежало изменение эмоциональных реакций, однако для этого случая характерно не резкое увеличение отрицательных эмоций, а обеднение положительных. Степень и характер сдвигов также были различными. А.Д. Сперанский и И.П. Павлов говорили в этом случае о торможении значительной степени. Материалы экспериментов, характеризующих высшую нервную деятельность собак в кабине (описанные ниже), заставляли предполагать некоторое ослабление тормозных процессов, главным образом активных, а у отдельных животных (Тосна и Ночка) их истощение.

Кроме уменьшения положительных и гипертрофии отрицательных эмоций (страха), признаками ухудшения психического состояния были нарушения в двигательной сфере: минимализация движений и значительное двигательное немотивированное беспокойство. Сюда же, по-видимому, относились звуковые реакции минорного характера (скуление и вой).

В 1-е сутки экспериментов у одних животных возникало улучшенное психическое состояние, у других оно определялось неблагоприятными изменениями в выделительной и других системах, а также изменениями, возникающими в связи с новизной обстановки опытов. У собак с существенными задержками моче-и каловыделения (Ночка, Тайфун и др.) регистрировались ухудшение эмоциональных проб, отрицательные сдвиги в сфере движений, появление стонов и скуления. Все это — признаки, свидетельствующие об угнетенном состоянии психики. У двух собак (Метель и Альфа) с незначительными сдвигами в функциях выделения психическое состояние было хорошим. Таким же оно было и еще у одной собаки (Вира), неблагоприятные изменения в организме которой в основном начались с 3-х суток.

К 4–7-м суткам собаки привыкали к условиям длительного нахождения в кабине. При этом выделительные функции либо не улучшались, либо улучшались незначительно. Данные эмоциональных проб, увеличение движений у малоподвижных собак и их уменьшение у интенсивно двигающихся, возникновение активных голосовых реакций, урежение случаев скуления, исчезновение воя — все говорило об улучшении психического состояния собак по сравнению с переходным периодом. На следующем этапе (в 9–14-е сутки) привыкание собак к кабине выразилось в появлении у них мощно развившихся компенсаторных образований.

Очевидно, биологический смысл компенсаторных образований заключался в мобилизации поведенческих возможностей организма для борьбы с усиливавшимися и сублимирующимися по мере удлинения экспериментов воздействиями камеры, где животные не могли нормально и много двигаться, а также находиться в окружении меняющихся запаховых, шумовых и других раздражителей.

Психика, по-видимому, выступала в роли явления, организующего развитие и богатство таких факторов. У психически полноценных животных (Ветерок, Метель, Бета) компенсаторное поведение получало наиболее выраженный характер, а у собак с ухудшенным состоянием наблюдался, наоборот, отказ от интенсивных мер борьбы с малой подвижностью и бедностью впечатлений.

В 15–19-е сутки регистрировались противоречивые показатели эмоциональных проб и в то же время отчетливое уменьшение выраженности положительных эмоций. Возникновение и увеличение числа случаев рычания свидетельствовало о возрастании раздражительности и, следовательно, о сдвигах в нервной системе. Опять появлялось скуление.

Все эти факты говорили о том, что в последней четверти опытов на фоне относительно хорошего психического состояния собак у некоторых из них стали регистрироваться моменты, свидетельствующие о неблагоприятных сдвигах в области психических реакций. У разных собак выраженность таких явлений была неодинаковой. У большинства их либо вообще не было, либо они были, но в еле уловимых формах. У Тайфуна и Линды выраженное ухудшение психических реакций прослеживалось по ряду показателей, и это позволяло считать, что обстановка камеры для этих животных являлась сильно действующим фактором, при котором компенсаторные реакции, организуемые самими собаками, не могли противостоять ее отрицательным воздействиям. Пример другого животного (Кляксы) говорил, что после появления и развития компенсаторных реакций, т. е. к 19-м суткам, у собак могут улучшаться результаты эмоциональных проб и психическое состояние.

У Ночки по мере увеличения длительности эксперимента состояние угнетения возрастало. Животное все меньше реагировало на раздражители. Эмоции страха при эмоциональных пробах на высоту, доску с гвоздями и пробу с нагрузкой увеличивались и приобретали патологические формы. Число движений на человека сокращалось, неряшливость нарастала. Значительно изменялись вегетативные показатели и суточная ритмика. Все это позволяло говорить о невротических сдвигах в психическом состоянии собаки.

Рассмотрение данных, собранных на протяжении опытов по первому способу тренировки, показало, что состояние собак существенно ухудшалось в начале экспериментов. Затем происходило его улучшение, несмотря на то что животные продолжали оставаться в кабине. На фоне такого улучшения в отдельные периоды экспериментов, и особенно в первой их половине, наблюдались повторные неблагоприятные сдвиги в состоянии организма и в поведении. Однако, они были менее значительными, чем в начальные сутки опытов. По мере продолжения экспериментов такие явления сглаживались. Эти факты позволяли говорить о двух периодах экспериментов, названных переходным периодом и периодом нормализации.

Ухудшение состояния собак в переходный период было выражено весьма существенно и характеризовалось значительно большими отклонениями, чем в 19-часовых опытах. Процесс нормализации при тренировке по первому способу охватывал не все проявления организма. Например, полностью не достигалась нормализация функций выделения.

Анализ различных сдвигов с целью выявить те из них, которые могли играть в появлении неблагоприятных изменений определяющую роль, позволил предположить, что такое значение имели нарушения в выделительной системе. Об этом говорил тот факт, что наибольшие изменения разных функций регистрировались в начале опыта, когда у животных особенно длительно не было мочеиспускания и дефекации. В пользу такого предположения также свидетельствовало улучшение общего и психического состояния собак после испражнений. Периоды нормализации у многих животных начинались с осуществления актов выделения и имели наиболее полное выражение в случаях, если налаживался их ритм.

Изменения в реакциях нервной системы и в психике собак, поставленных в условия, при которых они должны были выделять мочу и фекалии в маленькой кабине, можно представить себе следующим образом. Безусловные рефлексы моче- и каловыделения вначале тормозились сильными условными, и их баланс определялся взаимоотношениями корковых и подкорковых влияний, передающих импульсы на второй, третий и четвертый сегменты спинного мозга, где расположены клеточные тела эфферентных невронов. При весьма значительном усилении безусловных раздражителей (максимальное наполнение мочевого пузыря, скопление большого числа жидкостей в тканях и т. д.) условные корковые рефлексы тормозились подкорковыми и конфликтные взаимоотношения выделительной системы разворачивались внутри одной и той же потребности: потребности в немедленном опорожнении мочевого пузыря и прямой кишки и потребности не испражняться в помещении кабины.

Олигоурезис, очевидно, возникал в результате произвольных задержек актов выделения и объяснялся теми же механизмами, что и длительные (сутки и более) рефлекторные задержки. Палакиурезис регистрировался, и об этом уже упоминалось, после отсутствия мочеиспускания в течение суток или после очень резкого появления выделений, т. е. после ишурии и олигоурезиса. Очевидно, длительное сдерживание актов выделения приводило к перенапряжению тормозного процесса и к срыву в области функциональных взаимоотношений симпатической и парасимпатической систем, иннервирующих акты мочеиспускания. Чрезмерное двигательное беспокойство и, наоборот, затаивание в свете этих высказываний можно трактовать как следствие этих нарушений, проецирующихся в область двигательного анализатора.

Можно выдвинуть предположение, что постепенное увеличение времени пребывания в кабине от 7 до 12 и от 12 до 19 час. способствовало упрочению рефлексов задерживания выделений и, следовательно, затрудняло привыкание собак к многосуточному нахождению в камере. Выше при рассмотрении результатов 12-и 19-часовых опытов уже говорилось о ломке сложившегося при таком методе тренировок стереотипа. Переход к многосуточным опытам также предполагал ломку врожденных рефлексов собак. Известно, что собаки относятся к роду canis, представители которых не испражняются в том жизненном пространстве, которое используется ими для постоянного отдыха, пищи, кормления потомства и т. д. (Моуэт, Фарли, 1968).

Влияние функций выделительной системы наглядно выявлялось при сравнении состояния собак с состоянием в аналогичных опытах обезьян, которые не так щепетильны, как собаки, ибо выделения у них в природе возникают в любом месте и во многих позах. Профессор Н.А. Рокотова со своими сотрудниками (Рокотова и др., 1962) на основании тщательно собранных и статистически обработанных фактов установила отсутствие у этих животных в фиксирующей клетке существенных нарушений жизнедеятельности.

Улучшение по мере тренировки различных функций организма собак происходило не одновременно. Вегетативные показатели восстанавливались довольно быстро, улучшалось пище- и водопотребление, а также сон. Поведенческие реакции нормализовались значительно медленнее, хотя, например, такие голосовые реакции, как стоны и звуки при дыхании, исчезали у многих животных после первого моче- и каловыделения и в большинстве случаев не возобновлялись.

Специфика реакций отдельных животных, по-видимому, определялась характером, глубиной нарушений и зависела от состояния нервной системы. Наиболее значительные сдвиги регистрировались у четырех собак: у подвижного Тайфуна, Ночки, Кляксы и Линды. При этом у двух последних со второй трети опытов стало наблюдаться улучшение всех функций.

Очевидно, реакции скуления и воя могут быть причислены к признакам, свидетельствующим об ухудшенном и угнетенном состоянии психики собак. Такая их роль не может быть выявлена с помощью каких-либо специальных методов. Однако, скуление и вой всегда появлялись в случаях неблагоприятных изменений психических реакций. В первые часы экспериментов психическое состояние собак было связано с ориентировочными рефлексами, биологически несовместимыми со звуками. Затем в начальные сутки опытов под влиянием кумуляции неблагоприятных явлений в организме возникало угнетенное психическое состояние, и оно обнаруживалось в виде скуления и воя. В дальнейшем по мере привыкания к условиям эксперимента состояние организма и психики улучшалось и скуление становилось редким явлением. В конце опыта психическое состояние несколько ухудшалось и сразу возрождалось скуление. При этом появление скуления часто регистрировалось на гораздо более ранних стадиях, чем возникновение обеднения положительных эмоций, гипертрофированных форм страха, уменьшения интенсивности движений хвостом и т. д. Все это говорит о том, что скуление являлось ранним признаком ухудшения психического состояния собак.

Большой процент суток опытов с аномальным ритмом выделений (57,3%) от общего числа суток, возникновение других неблагоприятных сдвигов, тот факт, что только одна собака оказалась по-настоящему пригодной к длительному пребыванию в кабине и т. д. — все заставляло признать первый постепенный способ тренировки способом, имеющим существенные недостатки. Такой вывод требовал разработки иных методов тренировки.

Предлагаемый на следующем этапе исследований второй способ тренировки устранял предварительное приучение собак к условиям малой кабины: животных сразу фиксировали на длительный срок.

Была сделана попытка группировки полученных данных по периодам. В качестве основного показателя, по которому проводилось такое разделение, был выбран сон. Начало периода нормализации определялось с момента, когда собаки три дня подряд спали относительно крепко и продолжительно. Предполагалось, что хороший сон способствовал улучшению состояния бодрствования и являлся, таким образом, необходимым фоном для восстановления всех функций.

Анализ данных о сне показал, что у собак (Тьмы и Луги) переходный период продолжался только 2 суток, у Угры и Клязьмы — 4–5, у Волхова — 6, а состояние сна Тосны не улучшалось.

У большинства собак, как и при первом способе тренировки, в переходный период наблюдались изменения частоты пульса и дыхания. У некоторых животных (например, Луги) в среднем за сутки по сравнению с фоновыми данными они снижались: пульс с 76 ударов в минуту (при сигме 1,27) уменьшался до 72 (при сигме 3,31), частота циклов дыхания — с 12 (при сигме 1,16) до 10 (при сигме 2,41). У других собак изменения были более значительными. У Волхова, например, пульс учащался с 72 (при сигме 2,8) до 83 (при сигме 3,7), частота циклов дыхания — с 16 (при сигме 2,17) до 23 (при сигме 4,35). В отдельные отрезки времени регистрировались задержки дыхания (по 3–5 сек.).

На стадии выдоха в переходный период у многих собак, так же как и при тренировке по первому способу, возникали стоны и звуки, производимые в болезненном состоянии.

Средние величины числа пульсовых ударов и числа дыхательных движений в переходный период в одну минуту поздним вечером и ночью у многих животных были более учащенными, чем в другие часы суток. Температура тела также ночью бывала на несколько градусов выше (на 0,11–0,22°). У Тосны учащенный на 15–20 ударов пульс, дыхание убыстренное на 3–5 циклов и повышенная на 0,3° температура регистрировались даже в часы глубокой ночи (22–4 час), что говорит о значительных нарушениях вегетатики этой собаки.

В ходе опытов по тренировке, т. е. в период нормализации, наблюдались меньшие отклонения величин пульса, числа дыхательных движений и температуры тела. Совершенно исчезали болезненные звуки, сопровождающие дыхание. Исключение составляли вегетативные показатели у собаки Тосны, отличающиеся от нормы. У животного наблюдалась одышка и изменения сердечных ритмов.

В период нормализации при ухудшении многих функций также наблюдались повторные увеличения частоты пульса и циклов дыхательных движений, иногда возобновлялись стонущие звуки. Величины этих сдвигов при вторичном их появлении были меньше, чем в переходный период, а при их возникновении в третий раз они были еще менее выражены. Так же как и в тренировке по первому способу, подобные явления были приурочены к актам мочеиспускания и дефекации, а их величины колебались в основном в зависимости от нарушений в этой системе.

Все эти данные говорят об изменениях в переходный период вегетативных процессов и относительной их нормализации в ходе дальнейших опытов. Степень изменений была меньшей, чем в опытах по первому способу тренировки.

В переходный период собаки ели и пили плохо, мало или совсем не реагировали на вид еды. Взвешивание показало несколько меньшее, чем при первом способе тренировки, снижение веса животных (в среднем на 0,26 кг). В начале периода нормализации животные съедали около 10–15% суточного рациона. Начиная примерно с 4–8-х суток аппетит резко улучшался. В конце экспериментов обнаруживалось общее увеличение веса (в среднем на 0,31 кг).

В начале тренировки, так же как и при первом способе, отмечались задержки испражнений: моча впервые появлялась только через 20–35 час. Однако в этих экспериментах в противоположность первому способу тренировки не было обнаружено задержек мочеиспускания по 40 час. и более. Этих актов дольше всего не было у собак Клязьмы и Луги, у Клязьмы затем ритм мочеиспускания быстро нормализовался. Второй раз моча и кал у всех животных появлялись гораздо скорее. Третий и четвертый, т. е. при последующих мочеиспусканиях, интервалы между выделениями были почти нормальными и превышали 7 час. только в том случае, если разделялись ночными часами, когда и в норме эти акты осуществлялись значительно реже. Все эти материалы отражены в табл. 9.

По окончании переходного периода у двух из шести собак сразу установился правильный ритм выделений: мочеиспускание возникало не менее 3 раз в сутки (табл. 10). У одной из собак в 5-е сутки и даже 12-е сутки наблюдался олигоурезис (в виде двухразового выделения мочи), в остальные сутки ритм выделений был нормальным. У другой случаи олигоурезиса регистрировались в 9, 10 и 15-е сутки опыта. Олигоурезис выражался в двухразовом появлении мочеиспускания и только в 3% случаев возникала более тяжелая его форма — одноразовое мочеиспускание в сутки (табл. 10). Нарушения регистрировались в 27% случаев от общего числа суток. Все это говорит о том, что нормализация выделительных процессов по второму способу тренировки происходила менее болезненно, чем по первому.

У Тосны, как и по другим показателям, отмечались нарушения ритма мочеиспускания на протяжении всего эксперимента: начиная с 3-х суток, регистрировался палакиурезис. Количество мочеиспусканий за сутки увеличивалось, моча стала появляться в разное время суток, закон соотношения дневного и ночного диуреза нарушался.

В начале опытов по второму способу тренировки животные спали мало (иногда только 3–4 часа в сутки) и плохо. Вместо сна часто регистрировался полусон, собаки не находили удобных поз, двигались, пробуждались от слабых раздражений. Данные актограммы во время сна (табл. 11) указывали на неспокойное состояние животных. Число всплесков писчика в среднем было в 3,9 раза большим, чем при 7-часовых опытах, но меньшим, чем в предыдущей серии экспериментов.

В начале опытов 2–3 суток существенного уменьшения сна сменялись сутками, когда животные спали относительно долго и крепко, потом сон нарушался снова. Во второй половине опытов он нормализовался почти у всех собак. Плохо на протяжении всего опыта спала Тосна: полученные по этой собаке данные говорили о том, что в среднем за сутки она находилась в сонном и полусонном состоянии только 3,3 часа. Интересно отметить, что у всех собак (кроме Тосны) либо отсутствовали, либо были минимальными нарушения сна в период глубокой ночи (22–4 час). То же было и при тренировке по первому способу. Значит, переход к условиям жизнедеятельности в кабине у основной массы животных не разрушал глубоко укрепившихся явлений суточной ритмики.

С 4–6-х суток в период нормализации отмечалось превалирование сонных состояний над бодрствованием: животные спали в среднем почти 12 час. в сутки. Более продолжительным сон становился в ранние утренние часы, собаки начинали скорее засыпать вечером, у большинства животных появились случаи дневного сна. Подобные явления наблюдались во время 7-часовых опытов и, следовательно, были нормальными для условий кабины.

Позные состояния. В переходный период животные 68% времени по данным наблюдения находились в активных позах. Расслабленные положения тела регистрировались больше глубокой ночью. Иногда днем наблюдалось возникновение сидячих пассивных поз, что объяснялось значительным ухудшением общего состояния собак. Тосна в основном стояла. В позах покоя она находилась только 16% времени, т. е. менее 4 час, пассивные сидячие позы были для собаки особенно характерным явлением.

В ходе дальнейших экспериментов при нормализации состояния собак соотношение поз покоя и действия менялось. Собаки стали сидеть и лежать 58% времени, что в данных условиях было нормальным. Как показали материалы длительных 7-часовых опытов, именно так влияла на собак спокойная обстановка, бедная внешними воздействиями.

Двигательное поведение. Так же как и позные состояния, двигательное поведение в основном изменялось по закономерностям, установленным при анализе материалов первой серии экспериментов. В нем сказывались две противоречивые тенденции, одна из которых приводила к сокращению двигательных образований, а другая к их развитию. Пребывание собак в кабине делало для них многие раздражители индифферентными, приводило к уменьшению ориентировочных рефлексов и двигательной деятельности. С другой стороны, развивались двигательные компенсаторные реакции, предохраняющие организм и психику подвижных животных от неблагоприятных сдвигов.

У некоторых собак в переходный период двигательное поведение по сравнению с нормой существенно не изменялось, многие проявляли двигательную активность, значительно большую, чем в первой серии экспериментов; другие, наоборот, меньшую: за час бодрствования по данным актограммы одни собаки в среднем производили 203 движения (основной формой активности в переходный период было двигательное беспокойство), а животные, склонные к резкому уменьшению числа движений, — 21 движение.

В период 5–7-х суток собаки из группы усиленно двигающихся в среднем производили 83 движения за час до бодрствования, в период 9–12-х и 16–18-х суток — 91 и 104 движения. Группа малоподвижных собак стала двигаться больше: соответственно 38 и 49 движений. Несмотря на то что общее количество движений почти не изменилось, существенно изменился их состав. Двигательное беспокойство, как наиболее элементарная форма таких реакций, почти не возникало. Потребность в движениях реализовалась в виде ритмичных или аритмичных подскоков на месте, раскачиваний, топтаний, смены поз, потягиваний, игры с кормушкой и т. д. У собак часто появлялись такие реагирования на слабые или на средней силы раздражители, какие вызываются сильными сигналами, т. е. утрированные формы двигательных рефлексов (табл. 12).

Следовало также отметить развитие у собак, по мере их привыкания к кабине, злобности. О подобном явлении уже говорилось в предыдущих опытах. Отчетливое возрастание во время тренировок злобности почти у всех животных позволяло говорить о ней как о закономерности. Известно, что злобность быстро развивается у животных, посаженных на цепь.

Звуковые реакции. При анализе пассивных голосовых реакций были обнаружены те же закономерности, что и при тренировке по первому способу. В самые первые часы опытов, когда собаки еще не испытывали трудности воздействия экспериментов, они не производили звуков. Затем при ухудшении их состояния голосовые реакции получили болезненное выражение (стоны, жалобные скуления).

С 4–7-х суток, т. е. в начале периода нормализации, стали возникать лай, визг и рычание, что свидетельствовало о нормализации поведения и об улучшении общего эмоционального состояния животных.

По мере продолжения экспериментов звуки, как и при тренировке по первому способу, становились более длительными и разнообразными по своей тональности, форме и другим характеристикам. Так же регистрировались развитые формы феномена прислушивания.

Сравнение и анализ данных наблюдений и материалов магнитофонных записей по звуковым реакциям собак при первом и втором способе тренировки говорили о том, что в последнем случае у собак активные голосовые реакции в целом развивались быстрее и носили еще более выраженный характер. А скуление, начиная с 3-х суток, не регистрировалось. В последней трети опытов по второму способу активных звуковых реакций было больше, чем по первому, повторное возникновение скуления появлялось несколько позже.

Поведение двух собак (Тосны и Волхова) этой серии требовало особого рассмотрения. Обеих характеризовала чрезмерная двигательная активность и ее неизменность, несмотря на удлинение времени пребывания в опыте. Тосна двигалась 18 час. в сутки (15 из них весьма интенсивно), Волхов — 16 час, что вначале служило причиной их объединения в одну группу. Однако затем были выявлены многие различия в поведении этих собак.

Двигаясь, Тосна уставала: интенсивные реакции сменялись неподвижностью в лежачих, а иногда в пассивных сидячих позах. Нос ее часто был теплым и сухим, шерсть потеряла блеск, была запачкана мочой и калом. Отсутствие реакций на внешние раздражители говорило об ухудшении эмоционального состояния. Все эти факты свидетельствовали о существенных сдвигах в функциональном состоянии собаки. Очевидно, она представляла собою животное со многими, как и Ночка, видами патологических реакций, но с другими, нежели та, формами выражения этих реакций в поведении: двигательное беспокойство у Тосны и малоподвижность у Ночки.

У Волхова процент активности в ответ на внешние раздражения был выше, чем у других собак, сохранялись адекватные отношения между силой раздражения и реакцией, быстро возникали положительные эмоции. Собака хорошо выглядела: шерсть блестела, нос был холодным и мокрым. В связи с тем, что Волхов, судя по характеру его высшей нервной деятельности, относился к числу животных с сильными процессами возбуждения и торможения, можно думать, что его активность была проявлением сложившихся и поэтому прочных форм поведения.

За 20–25 дней до начала опытов была сделана попытка охарактеризовать основные особенности нервных процессов каждой подопытной собаки, для чего проводились обследования с помощью проб, подробно описанных на с. 90 этой книги. В силу обстоятельств, изложенных там же, выводы, вытекающие из полученных материалов, носили предположительный характер.

У Тьмы, Мги и Шерны уменьшение интервалов между положительными раздражителями при пробах для определения силы возбудительного процесса не сопровождалось ни запредельным торможением, ни существенным изменением латентных периодов, ни появлением большого числа межсигнальных реакций. Значит, нервная система собак выдерживала длительное концентрированное возбуждение. Дифференцировки при удлинении действия тормозного раздражителя до 15 сек. и в большинстве случаев до 20 сек. сохранялись. Пробы для испытания баланса возбудительного и тормозного процесса также обнаруживали высокие показатели уравновешенности этих процессов. У Шерны возбуждение несколько преобладало над торможением, о чем говорили данные во время пробы с удлинением интервала перед тормозным раздражителем.

При исследовании высшей нервной деятельности Истры и Луги были получены факты, затрудняющие возможность характеристики основных нервных процессов коры мозга этих животных. Истра при пробе на силу возбуждения не реагировала на последние положительные сигналы, сильно изменялся у нее латентный период реакций, т. е. по сравнению с собаками, о которых говорилось выше, регистрировалась относительная слабость возбудительного процесса. Луга в пробе на возбуждение дала высокие показатели, а при пробах на торможение — выпадение реакций на положительные раздражители при четких реагированиях на торможение. Очевидно, относительно меньшая сила возбудительного процесса у этой собаки была связана с влияниями со стороны сильного тормозного процесса. После дифференцировок при перемежающейся подаче тормозных и положительных раздражителей — проба на баланс нервных процессов — эта собака часто не реагировала на положительные сигналы. То же имело место после одной из двух сдвоенных дифференцировок в пробе с увеличением интервалов между раздражителями. Число межсигнальных реакций у этого животного было небольшим.

Волхов при пробе с подачей 20 раздражителей с укороченным интервалом после шестнадцатикратного реагирования на положительные сигналы не отреагировал на два раздражителя. Животное выдерживало удлинение дифференцировочных раздражителей средней и большей интенсивности до 15 сек. (регистрировались межсигнальные реакции), при удлинении тормозных раздражителей до 20 сек. дифференцировки срывались. Все эти факты заставляли предполагать, что функции нервной системы Волхова, характеризуясь в основном сильными процессами возбуждения и торможения, в то же время определялись некоторым превалированием возбудительных процессов. Интересно отметить, что такое заключение в какой-то степени согласовывалось с поведением этой собаки, характеризующимся такими признаками, которые позволяли охарактеризовать это поведение как возбужденное.

У Клязьмы проба для характеристики возбудительного процесса (20-разовое применение положительных раздражителей с укороченными интервалами между ними) с самого начала сопровождалась большим количеством межсигнальных реакций. С 6-го до 8-го и с 10-го до 13-го раздражители реакций на положительные сигналы выпали, а с 15-го исчезли до конца обследования, что говорило о появлении запредельного торможения. Процесс торможения этой собаки, судя по данным, полученным при соответствующих пробах, также определялся многими показателями слабости: отмечались частые срывы дифференцировок, были сорваны все реакции на тормозные раздражители большой интенсивности и при удлинении их действия. При испытании баланса возбудительного и тормозного процессов создавалось впечатление о превалировании в реакциях нервной системы Клязьмы тормозных функций (при анализе полученных данных показатели, указывающие на ухудшение тормозного процесса, встречались в 63% случаев, а возбудительного — в 37%).

У Тосны слабость возбудительного процесса сочеталась с еще большей слабостью тормозного. При испытании силы раздражения была получена картина, напоминающая таковую у Клязьмы. При пробе на тормозной процесс оказались сорваны все дифференцировки. Их срыв часто наблюдался и при других пробах. Относительная слабость процесса торможения, очевидно, определяла превалирование у Тосны возбудительного процесса.

До начала экспериментов условные рефлексы всех собак обладали большой прочностью: собаки реагировали на все положительные раздражители с латентным периодом 1–2 сек., реакции на дифференцировочные раздражители отсутствовали, межсигнальные регистрировались в небольшом числе.

Исследование высшей нервной деятельности животных во время 20-суточных экспериментов проводилось в 1–2,8–13 и в 16–19-е сутки опытов. Конкретные данные этих исследований помещены в табл. 13.

В 1–2-е сутки опытов реакции нервной системы всех собак оказались существенно изменены. У трех первых животных были случаи отсутствия реагирований на положительные раздражители, несущественно изменялся латентный период реакций на положительные раздражители. Дифференцировки оказались сорванными, собаки реагировали даже на тормозные раздражители в виде света средней интенсивности. Регистрировались межсигнальные реакции.

У двух следующих животных также регистрировались срывы дифференцировок на раздражители большой и средней интенсивности, много межсигнальных реакций (44 и 56). У Истры отмечалось значительное увеличение латентного периода реакций.

Луга не реагировала на три положительных сигнала, латентный период ее реакций оказался увеличенным. Однако дифференцировки этим животным были выдержаны, число межсигнальных реакций минимально.

У Клязьмы и Тосны нарушения высшей нервной деятельности оказались особенно значительными: они реагировали не на все положительные сигналы, дифференцировки в преобладающем большинстве случаев были сорваны, отмечалось много (28) межсигнальных реакций.

Эти данные показали, что ухудшение в переходный период многих показателей вегетативных функций животных, показателей их поведения и психических реакций сопровождалось различной степенью функциональных сдвигов в нервной системе. Направление этих сдвигов было не однозначным и не обнаруживало прямой связи между поведением и изменением функций нервной системы. Так, например, Тьма — животное с сильными процессами возбуждения и торможения — вела себя на всем протяжении опыта относительно спокойно. И в этом отношении она была похожа на животное со слабыми процессами возбуждения и торможения (на Клязьму), у которого также не наблюдалось выраженных форм активности. Обращает на себя внимание и тот факт, что при обследовании высшей нервной деятельности в конце 1-х и во 2-е сутки у обеих собак наблюдались одинаковые сдвиги. Волхов и Тосна характеризовались значительной двигательной активностью, несмотря на то что их нервные процессы определялись различными исходными данными.

Отсутствие такой связи объяснялось многими причинами. Условия опыта по-разному влияли на животных в зависимости от индивидуальных особенностей их организма и их нервных процессов. Для одних собак сила таких условий была значительной, для других — менее существенной. Свою коррекцию в эти взаимоотношения вносили различные виды поведения, связанные с характерологическими особенностями животных, и неодинаковая степень угнетенного психического состояния.

Собаки с сильными нервными процессами не обязательно реагировали на ухудшение условий своей жизнедеятельности наилучшим образом. Например, у Шерны — собаки с сильными нервными процессами менее, чем у других животных, развивались компенсаторные двигательные и звуковые реакции. Развитые формы эти реакции приобрели только в конце эксперимента.

Обследование высшей нервной деятельности собак в переходный период опытов говорило о существенном ухудшении реакций нервной системы животных. В основном при этом страдал активный процесс торможения (дифференцировки оказались сохраненными в 37% случаев и полностью — только у одной из восьми собак). Некоторые факты позволяли также предполагать ослабление или даже истощение возбудительных процессов (у Клязьмы и Тосны). Отсутствие у Клязьмы и Тосны в 19% случаев реакций на положительные раздражители, увеличение латентного периода рефлексов заставляли предполагать ослабление возбудительных процессов. Тем не менее ослабление процессов активного торможения в коре мозга этих собак, очевидно, способствовало преобладанию процессов возбуждения.

В 8–13-е сутки в высшей нервной деятельности собак регистрировались более благоприятные сдвиги, чем ее показатели в начале эксперимента (см. табл. 12). Все собаки в целом реагировали на 97% подаваемых положительных сигналов. Дифференцировки не были нарушены в 75% случаев подачи дифференцировочных раздражителей. У Мги, Волхова и Луги возникали реакции на тормозной раздражитель большой интенсивности, что говорило о незначительных нарушениях в области условного тормозного процесса коры мозга. У Волхова также отмечалось появление многих межсигнальных реакций.

Более существенные изменения показателей нервной системы регистрировались у Клязьмы и Тосны. Собаки реагировали не на все положительные раздражители, латентный период их рефлексов был существенно замедлен, дифференцировки сорваны в пяти из восьми случаев.

В конце опытов обследования высшей нервной деятельности (см. табл. 13) наблюдалось дальнейшее улучшение функций нервной системы у преобладающего числа собак и резкое их ухудшение у одного животного (Тосны).

Большой интерес в этот период представляли материалы многократных обследований собаки Шерны. Несвойственные для этого животного ошибки при воспроизведении стереотипа и выработанных условных рефлексов в конце опыта были закономерным явлением. Они повторялись в различных соотношениях при специально проведенных исследованиях и показали, что срывы дифференцировок и другие отклонения от выработанного стереотипа реакций являлись результатом растормаживания, возникавшего у этой собаки под влиянием внешних воздействий и собственных двигательных или голосовых реакций: собака, например, до сигнала или в момент его появления начинала топтаться на одном месте или скулить, и это обусловливало появление ошибочных реакций. Растормаживанием также, очевидно, объяснялись многие межсигнальные реакции и других собак (например, у Волхова и Истры).

На 2-й и 3-й день после окончания опытов высшая нервная деятельность животных оказалась нормальной. Собаки реагировали на 100% положительных сигналов с латентным периодом до 1,5 сек. и на 94% тормозных, число межсигнальных реакций было минимальным.

Сбор характеристик по двигательному и звуковому поведению собак, по их эмоциональному и психическому состоянию, а также нервной деятельности позволили сопоставить эти факты на материале двух серий экспериментов, т. е. по 22 собакам, исключая животных с патологическими формами сдвигов.

В переходный период двигательная деятельность животных изменялась в разных направлениях, фиксировалось как ее увеличение, так и затаивание; в области звуков отмечались стоны, скуление и вой. Эмоциональные пробы указывали на изменения эмоций, заключающихся в появлении страха гипертрофированных форм. Обеднения положительных эмоций на этом этапе не отмечалось. Данные, полученные по изучению высшей нервной деятельности, также говорили о многих функциональных сдвигах.

В ходе дальнейшего опыта по мере привыкания к его условиям во всех системах организма и психики животных происходили изменения, в основном направленные на приспособление к обстановке. В области поведения это уменьшение движений у большинства неумеренно много двигающихся собак и увеличение двигательных реакций у малоподвижных животных, резкие сокращения скулящих звуков, а затем появление компенсаторных двигательных и звуковых образований. В это же время улучшались эмоциональные и психические реакции, нервная система собак правильно реагировала на большинство положительных и дифференцированных сигналов. Срывы дифференцировок в основном наблюдались при раздражителях большой интенсивности, число межсигнальных реакций сокращалось.

В последней трети опытов реакции поведения животных существенно, по сравнению с предыдущим этапом, не изменялись. Однако были и признаки, свидетельствующие о значительном его ухудшении, — возрождение и нарастание скуления.

Регистрировалось относительное благополучие в области функций организма (выделительных и других процессов). Реакции поведения, по сравнению с предыдущим этапом, так же значительно не изменялись. Собаки живо реагировали на все изменения в экспериментальной обстановке и, казалось, находились в хорошем психическом состоянии. Но появилось и стало развиваться скуление. В эмоциональных пробах при отсутствии гипертрофированных видов страха, характерных для переходного периода, регистрировалось некоторое ослабление положительных эмоций. Материалы по наблюдению за высшей нервной деятельностью говорили об отсутствии отклонений в функциях нервной системы.

Все сказанное позволяло сделать вывод о взаимосвязи в данных опытах состояния организма собак, их поведения, психики и высшей нервной деятельности. Очевидно, в необычных экстремальных условиях такая взаимосвязь проявляется с большей наглядностью.

Материалы, приведенные выше и характеризующие первые дни многосуточной фиксации, говорили о неблагоприятных сдвигах в состоянии собак: у животных нарушался ритм выделений, они переставали есть, теряли в весе, начинали плохо и мало спать, у них ослаблялся активный процесс торможения, изменялось поведение, появлялись пассивные звуки.

Выраженность таких сдвигов в переходный период, судя по некоторым показателям, была несколько большей, чем в период тренировки по первому способу (по вегетативным показателям, пищевым реакциям, поведению), так как на организм животных, кроме условий, характерных для тренировки по первому способу, действовали факторы, связанные с его первичным пребыванием в кабине. Изменения функций других систем и, главное, выделительной были меньшими. Процесс нормализации по второму способу в основном осуществлялся быстрее и достигал более полного выражения.

Анализ неблагоприятных изменений, происходящих у многих животных в переходный период, позволял говорить о их однонаправленности, несмотря на неодинаковые исходные данные. Такая однонаправленность сдвигов предполагала общие причины, лежащие в основе регистрируемых показателей. Очевидно, ими были, как и в предыдущей серии опытов, ломка стереотипа врожденных и выработанных рефлексов ритма выделений, а также резкое сокращение возможности двигаться. Животные должны были преодолеть рефлексы, тормозящие в маленьком жизненном пространстве акты опорожнения мочевого пузыря и прямой кишки. Такое преодоление при тренировке по второму способу возникало быстрее и менее болезненно.

Анализ материалов наблюдений за высшей нервной деятельностью показал, что у животных с сильной нервной системой такая перестройка проходила тяжело, но без патологических изменений. Проявлением невротических реакций у одной собаки (Тосны) можно было объяснить резкие неблагоприятные сдвиги в области ритмики, потерю веса, многие поведенческие реакции.

Можно высказать предположение, что из двух задач, с которыми сталкивался организм собак, впервые попавших в камеру, а именно с необходимостью отправления выделений и необходимостью находиться в условиях весьма ограниченных движений, первая задача оказалась более трудноразрешимой.

К.М. Быков (1944) и В.Н. Черниговский (1960) являлись авторами концепции о взаимосвязи локомоторной деятельности с функциями внутренних органов. По данным, полученным в этих экспериментах, сокращение двигательной активности отрицательно влияло на общее состояние собак. О большом биологическом значении потребности в движениях свидетельствовало двигательное беспокойство и другие уродливые формы проявления в кабине двигательных реакций. Очевидно, отсутствие интенсивной деятельности также было условием, осложняющим отправления выделительной системы. В том случае, когда животные сводили двигательную активность до минимума, у них развивались неблагоприятные явления, и, наоборот, двигательная активность как бы предохраняла животных от этих явлений, о чем говорило относительно хорошее состояние много двигающихся Ветерка, Урагана, Луги, Волхова. Исключение составляла Тосна, двигательная активность которой, организуемая самим животным, не спасала его от развития патологического состояния.

Изучение тренировки показало, что двигательное и голосовое беспокойство собак в начале экспериментов было связано с их плохим состоянием, что подтверждалось многими фактами. Это позволяло рассматривать двигательное и голосовое беспокойство собак в начале тренировки как показатели резкого ухудшения состояния. Затем в ходе процесса нормализации собаки становились спокойнее. Еще через некоторое время двигательная и голосовая активность приобретала прямо противоположное значение. Теперь увеличение количества движений и активные звуковые реакции говорили о том, что собаки приспособились к условиям кабины, выработав компенсаторные реакции. Увеличение числа движений и их интенсивности в этом случае было положительным диагностическим признаком состояния животных. Количество движений, возникающих в качестве компенсаторных двигательных образований, очевидно, по своей энергетической стоимости было значительно меньше, чем в нормальных условиях. Е.А. Коваленко, В.Л. Попков с сотрудниками (1971) на основании данных потребления кислорода и выделения углекислоты сделали заключение о существенном снижении газообмена у животных к концу первого месяца.

На основании полученных данных можно определить виды реакций, компенсирующих недостаток движений. Это двигательное беспокойство — большое количество немотивированных хаотичных движений с элементами лишних реакций. Значительное место занимали движения, возникающие в силу внутренней потребности двигаться. У одних собак они имели самые разнообразные формы, отличались от двигательного беспокойства большей упорядоченностью и упорностью, у других такие движения выражались в стандартных реакциях. Часто разнообразные действия на глазах экспериментатора стандартизировались и затем осуществлялись преимущественно в такой форме. Как компенсаторные движения также можно рассматривать такие двигательные образования, как, например, потягивание, отряхивание, смену поз. Все эти движения производились животными, находящимися в кабине, чаще, чем в обычных условиях, и с целью подвигаться, а не прямого их назначения. Еще одним видом реакций, компенсирующих недостаток движений, являлись утрированные виды реагирования на внешние раздражители.

Четко прослеживаемая зависимость в первые сутки опытов некоторых звуков от патологического состояния говорила о том, что эти реакции в переходный период отражали ухудшение состояния организма и, как показали данные предыдущей серии опытов, психического состояния.

На стадии нормализации звуки животных, так же как и движения, играли роль факторов, компенсирующих недостающие моменты нормальной жизнедеятельности в кабине. Такими явлениями была бедность обстановки камерного содержания, отсутствие разнообразных предметов, звуков и запахов. Голосовые реакции самих собак в их различной тональности и формах как бы развлекали животных.

Высшая нервная деятельность собак и их психическое состояние в ходе опытов претерпевали изменения. В 1-е и 2-е сутки экспериментов нервная деятельность характеризовалась значительными сдвигами, ухудшалось и психическое состояние. По-видимому, это объяснялось двумя причинами: ухудшением общего состояния организма под влиянием новой обстановки его жизнедеятельности, а также новизной условий, тормозящих разные проявления животных. Последнее было особенно важно для собак второй серии экспериментов, которые фиксировались в кабине без предварительного приучения к ней. Затем по мере продолжения опытов наблюдалось улучшение высшей нервной деятельности и психического состояния.

В конце 20-суточных опытов регистрировались в основном высокие показатели высшей нервной деятельности и психики животных и только некоторые моменты свидетельствовали о незначительных изменениях психических реакций. Развитие у собак злобности, базирующейся на повышенной раздражительности, косвенно было свидетельством повышения раздражительности нервной системы и ослабления внутреннего торможения.

Изучение тренировки происходило на протяжении длительного времени и предполагало относительно большое число обследуемых систем. Это требовало большой организационной работы, многих коллективных усилий и длительного времени. Естественно вставал вопрос, нельзя ли в практических целях отбора облегчить эту работу. Для этого на основании проведенного и описанного выше изучения состояния собак в ходе тренировки были разработаны и проверены на практике специальные рекомендации, упрощающие решение вопроса о пригодности собак для их использования в длительных камерных опытах.

По этим рекомендациям предполагалось исследование некоторых показателей состояния животных до опыта, а именно: определение их веса, количеств водо- и пищепотребления, определение вегетативных процессов (пульса, количества циклов дыхания и температуры тела). Для того, чтобы изучить фоновые данные этих функций, их следовало регистрировать в течение 5–7 час. с интервалами в 30–60 мин.

Затем собаки помещались в камеру и наблюдались там в течение 1-х суток. При этом определялась скорость, с которой у них появлялись акты выделения, регистрировались вегетативные показатели, случаи одышки, звуки при дыхании, стоны, с помощью актограммы фиксировалось состояние двигательной сферы, отмечались позы и пассивные голосовые реакции. Животные на этой стадии обследования считались пригодными для длительных опытов в том случае, если мочеиспускание у них появлялось на протяжении 1-х или 2-х суток экспериментов или в первые часы 3-х и если перечисленные выше явления не носили ярко выраженных и патологических форм.

После этого собаки оставлялись в кабине еще на 14–16 суток, в продолжение которых регулярно кормились и осматривались ветеринарным врачом. На 15-е или 17-е сутки проводилось повторное изучение показателей выделительной системы, вегетативных процессов и поведения. Животные могли считаться пригодными к длительным опытам в камере, если в ходе опытов теряли менее 20% своего веса; съедали и выпивали более 60% суточного рациона пищи и воды; у них не было нарушений в сфере выделительных процессов, ишурии, палакиурезиса, стонов при мочеиспускании; не было одышки или звуков при дыхании; отсутствовали патологические формы двигательных и голосовых реакций, чрезмерное количество интенсивных движений, вялость, сидячие пассивные положения тела, неряшливость, двигательные отрицательно эмоционально окрашенные звуки.

При особых обстоятельствах такая система обследования собак могла быть сокращена еще более. Животные фиксировались в камере на 15–17 суток и их состояние обследовалось в последние 1–2 дня пребывания в кабине. Об их пригодности судили по признакам, изложенным выше.

В начале двухмесячных опытов состояние собак, несмотря на многие индивидуальные отклонения, изменялось по закономерностям, отмеченным при 20-суточных экспериментах.

Вегетативные показатели в этих опытах в большинстве случаев измерялись днем (с 9 до 17 час), что позволяло говорить о среднедневных показателях этих величин. Было установлено, что после 20 суток опытов изменения частоты пульса были незначительными. Частота дыхания собак вначале существенно изменялась, а затем стабилизировалась. Температура тела изменялась в пределах сотых и десятых долей градуса. В последней трети экспериментов у собак Тайги, Бурана и Луча наблюдались изменения периодики пульса, дыхания и температуры.

Пять собак получали обычную пищу в мисках или с помощью автомата, общий вес рациона был 200 г. Четыре кормились специальной пищей. В состав их рациона входили диетически совместимые, высококачественные пищевые продукты и вода, общий вес пищи — 600 г.

Начиная с 35-х суток, аппетит собак ухудшался; они съедали 30–45% дневной нормы, запах пищи переставал вызывать ориентировочные рефлексы, облизывание, после 40-х суток поедаемость пищи снижалась еще более. После 50-х суток плохо ели все собаки.

Вес животных во время длительных опытов вначале изменялся незначительно, а его колебания были разнонаправленными. После 30-х суток он уменьшился (на 0,30 кг) у четырех собак; у двух увеличился на 0,20 кг, у одной не изменился. Затем все собаки стали худеть. На 45-е сутки уменьшение веса в среднем составляло 0,29 кг, а на 59-е сутки — 0,43 кг, что для 6–9 килограммовых собачек означало значительное похудение. Особенно значительным оно было у весьма подвижных животных с рядом невротических признаков.

До 20–22-х суток процессы выделения собак по своему характеру напоминали таковые при тренировке по второму способу. Вначале наблюдалась ишурия, олигоурезис, однако затем, начиная с 3–5-х суток у одних собак и с 10-х у других, ритм выделительных процессов относительно нормализовался. В 67% суток животные выделяли мочу не менее трех раз и, следовательно, только в 33% суток ритм мочеиспусканий был нарушен. Хуже обстояло дело с дефекацией: она наблюдалась в 59% суток и ее не было в 41% суток; иногда животные не испражнялись два-три дня подряд. Были и такие собаки (Сильва и Ласка), у которых после переходного периода ритм выделений не нарушался.

С 20-х до 30–40-х суток опытов сутки с ненормальным ритмом выделений стали регистрироваться снова. Ритм оказывался нарушенным почти каждые 2-е сутки (в 48% суток). Значит, в этот период экспериментов процент нарушений был много больше, чем в период нормализации. Редко наблюдалась ишурия, чаще — олигоурезис, у одного животного (Бурана) — палакиурия. Менее всего ритм выделительных процессов нарушался у Ласки, у Сильвы неблагоприятные изменения в выделительной системе регистрировались в виде двухразового олигоурезиса.

От 30-х до 50-х суток число суток с неправильным ритмом актов выделения составляло 43%, а с 50-х до 65-х суток — 25%.

Эти данные позволяют сделать заключение о том, что мочеиспускание и дефекация протекали наиболее нормально в первой трети двухмесячных экспериментов, затем наблюдалось их сокращение в среднем примерно в 1,4 раза, а у отдельных животных — значительно больше. Минимальное число суток с нарушениями в период от 50-х до 60-х суток объяснялось тем, что к этому периоду были прекращены опыты со многими животными, у которых наблюдались выраженные нарушения функций выделений.

Особенно значительно была нарушена дефекация, ее задержки длились 2–3, а в конце двухмесячных опытов иногда 5–6 суток.

Из литературы известно, что при длительной гиподинамии появляется общая стрессовая реакция и, в частности, нарушение секреторной функции желудочно-кишечного тракта, эндокринные сдвиги и т. д. По данным И.Г. Красных и Л.А. Тютиной (1973), изучавших моторно-эвакуаторную функцию желудочно-кишечного тракта с помощью серийной рентгенографии, уже 15-суточное пребывание животных в условиях малой подвижности приводило к задержке опорожнения желудка: фиксировались спазмы привратника, ослабление перистальтики, дистрофия и гипотония тонкой и толстой кишок.

Позные состояния, движения и голосовые реакции при удлинении опытов были чрезвычайно разнообразны и в большей степени, чем любые другие функции, носили на себе отпечаток индивидуальных особенностей отдельных животных. В первые 20 суток поведение изменялось в соответствии с закономерностями, выявленными выше: возникало двигательное беспокойство, затаивание, вырабатывались компенсаторные двигательные реакции, адекватные позные состояния. Умеренно подвижные и подвижные собаки становились спокойнее. Малоподвижные начинали двигаться больше и т. д. Исчезла общая нервозность животных.

После 20-х суток двигательное состояние собак существенно не изменялось и только у двух из них наблюдались отклонения. Малоподвижная собака Пурга стала двигаться значительно больше. Собака Буран двигалась возбужденно в одни периоды и становилась неактивной — в другие: лежала и сидела в расслабленных позах, почти не реагируя на воздействия внешней обстановки. В дальнейшем у большинства животных по мере удлинения экспериментов наблюдалось сокращение числа движений и большая их вялость, а после 30 дней резко уменьшилось число компенсаторных движений. Исключение составляла одна собака (Буран), продолжающая возбужденно двигаться в одни периоды и становящаяся неактивной — в другие. С 40-х суток опыты с ней пришлось прекратить из-за палакиурезиса, как и с собакой Тосной во время изучения тренировки по второму способу.

Изменения в количестве двигательных реакций на протяжении двухмесячных опытов показаны в табл. 14. От 20-х до 30-х суток отмечалось большое число пассивных голосовых реакций в виде скуления, были зарегистрированы случаи воя (у Тундры и Луча). Количество активных звуков голосовых реакций, наоборот, уменьшалось, на протяжении 26, 28 и 30-х суток собаки издавали звуки в среднем около 3 час, 2 час. и 10 мин. (соответственно), скулили и 30 мин. лаяли и визжали. Второй месяц пребывания собак в условиях опыта характеризовался еще большим увеличением звуковых реакций. В период от 35-х до 45-х суток голосовые реакции в виде скуления стали появляться у всех животных, кроме Ласки и Сильвы. У Пурги и Бурана несколько раз регистрировались стоны. Одновременно с увеличением числа пассивных звуков увеличивалась их многокомпонентность и чаще встречался феномен вслушивания в собственные голосовые звуки.

Из активных звуковых реакций особенное развитие получило рычание. Оно регистрировалось у четырех из семи собак, вначале оно носило беззлобный характер: к рычащему животному можно было подойти, просунуть руку в кабину, погладить. Однако затем у двух собак (Тундры и Луча) рычание стало сопровождаться агрессивностью, усугублявшейся по мере увеличения длительности опытов, и затем — злобностью.

Лай собак по мере увеличения длительности эксперимента становился угрожающим и, наоборот, лай приманивающий, с включением радостных оттенков стал регистрироваться редко (их соотношение у Пурги на 31-е сутки — 8:3; у Тайги на 34-е сутки — 9:4; у Бурана на 39-е сутки — 7:2 и т. д.).

В период 60–65-х суток тенденция к развитию пассивных голосовых рефлексов продолжала увеличиваться. Появилось скуление у Ласки — животного с нормальным функционированием многих других систем организма, со спокойным поведением. Возникнув в период 54-х суток, оно стало быстро развиваться (на 59-е сутки собака скулила 3,1 час, на 64-е — 5,8 час). В 65-е сутки начала скулить и другая собака — Сильва.

После 35 дней пребывания в эксперименте при пробе с гвоздями у некоторых животных частота пульса и число дыхательных движений возрастали по сравнению с нормой в среднем на 22 удара в минуту и на три цикла дыхательных движений, появлялись значительные задержки дыхания. Животные приходили в возбуждение, рычали на доску, скулили. Только у Сильвы и Ласки реакции значительно не изменялись, что свидетельствовало о хорошем эмоциональном состоянии. При пробе на высоту некоторые животные вели себя более скованно, чем на 12–14-е сутки опыта, другие, наоборот, — менее. Значительное ухудшение всех реакций отмечалось у Бурана и Пурги. Боязнь упасть и другие признаки (скольжение лап, неудобные позы, отсутствие попыток их смены, частые потери равновесия и т. д.) заставляли предполагать нарушение у этих собак координации движений.

После 50-х суток доска с гвоздями и высота в основном вызывали менее значительное ухудшение состояния. Пульс увеличивался по сравнению с исходным в среднем на 15 ударов в минуту. Однако некоторые моменты поведения при этой пробе свидетельствовали о еще большем ухудшении координации движений и обеднении эмоционального состояния. У Сильвы и Ласки, хорошо проявлявших себя в кабине, пульс и поведение на высоте и при воздействии гвоздями изменялись относительно мало (пульс — на 10 ударов в минуту). При пробе с физической нагрузкой на 45-е сутки отмечалось ухудшение многих реакций: пульс в среднем учащался на 33 удара, груз удерживался в течение 10 мин. 30 сек., собаки делали попытки двигаться, скулили, выли, т. е. обнаруживали при пробах значительное беспокойство.

При действии неприятных запахов пульс повышался на 34 удара в минуту. Сильно изменялось поведение животных: вместо спокойного реагирования на воронку, через которую поступал запах, собаки энергично крутили головой, лаяли на воронку, жалобно скулили. Неожиданными были реакции на запах и вид колбасы. Если на 20-е сутки запах колбасы вызывал замедление пульса и активное стремление к пищевым раздражителям (животные совали мордочку в воронку, махали хвостом), то на 50-е сутки запах колбасы действовал примерно так же, как запах тимола и аммиака: собаки отворачивались от воронки, отодвигали ее лапой, забивались в угол, упорно отказывались есть (рис. 20, 21). У шести из десяти животных появилась злобность, которая свидетельствовала о существенных сдвигах в нервной системе собак. Собака Степь сделала попытку покусать персонал, обслуживающий опыт, а Луч покусала на 47-е сутки опыта лаборанта в момент, когда он ставил ей еду.

Анализ полученных данных показал качественные изменения в состоянии собак по трем периодам экспериментов.

Первая треть двухмесячных опытов характеризовалась улучшением состояния и поведения собак. Такое улучшение, несмотря на различные колебания, связанные с индивидуальными реакциями, наблюдалось в функционировании пищевой и выделительной систем, нервной системы и нормализации поведения. Можно было думать, что в ходе дальнейших опытов число неблагоприятных сдвигов уменьшится и в результате будет достигнута высокая степень адаптации животных. Однако этого не произошло.

Во второй трети опытов от 20-х до 35–40-х суток состояние и поведение собак не ухудшалось и не улучшалось, а в последней трети опытов (с 40-х суток) общее состояние собак снова ухудшилось. С тремя животными пришлось прекратить опыты из-за палакиурезиса и появления срывов в нервной деятельности. У двух собак, в состоянии которых долго не регистрировалось отклонений от нормы, стали возникать заметные признаки ухудшения психического состояния. Значительно сократились, а у многих собак исчезли совсем реакции, компенсирующие недостаток двигательной активности. Из активных звуков в основном регистрировалось рычание, которое можно было рассматривать как результат развития тех неблагоприятных сдвигов в нервной системе, которые приводят к озлоблению. Вместо радостного лая приманивающей формы и визга регистрировалось скуление — реакция, сопровождающая развитые виды угнетенного состояния.

Все это позволяло сделать вывод о невозможности достигнуть не только в двухмесячный, но и в больший срок полной адаптации организма и психики собак к условиям маленькой кабины.

Известно, что собаки произошли от волков (Гептнер, Наумов, 1972; Фабри, 1970) или шакалов (Лоренц, 1970), покрывающих в погоне за добычей огромные пространства. Длительное существование собак рядом с человеком и использование их для охоты также связано с большими и продолжительными двигательными усилиями. Это позволяло предположить, что пребывание в маленькой камере животных, эволюция которых связана со значительной двигательной активностью, противоестественно для них. Очевидно, собаки могут, и то в относительной степени, приспособиться к такому типу жизнедеятельности только на небольшой срок. Выше было показано, что в начале опытов основной причиной появления неблагоприятных признаков жизнедеятельности в кабине были нарушения в выделительной системе. Они возникали в 1-е сутки экспериментов и определяли собой сдвиги во многих других функциях.

Данные двухмесячных опытов заставляют думать, что ухудшение состояния животных, развивающееся в период после 20–25-х суток, зависело в основном от изменения нервных и психических реакций. Изменения этих факторов нарастали на протяжении всего опыта, тогда как нарушения функций выделительной и других систем после 20-х суток регистрировались примерно в одних и тех же пределах.

Выше при анализе материалов 20-суточных опытов было доказано, что основным фактором, определяющим расстройство во время пребывания в кабине ряда функций и в том числе процессов выделений, было развивавшееся в этих условиях ухудшение функционального состояния нервной системы. Об этом же говорили материалы, полученные в серии двухмесячных экспериментов. Нарушения высшей нервной деятельности и поведения собак обнаруживали многие черты, характерные для значительного снижения активного тормозного процесса ослабления и даже истощения возбудительного. Начиная с 20–35-х суток, отчетливо прослеживалось существенное ухудшение психического состояния. В менее выраженной форме такое явление регистрировалось у собак также и в 20-суточных опытах. Однако там оно то возникало, то исчезало. Во время двухмесячных экспериментов нарушения психических реакций носили стойкий характер.

Ухудшенное и угнетенное психическое состояние характеризовало всех собак, включая и то животное, у которого других нарушений не было. С удлинением опытов ухудшение психического состояния животных не проходило, а, наоборот, укреплялось, что позволяло сделать вывод о типичности этого явления. Несомненно, что изменение психического состояния отражало определенные сдвиги в реакциях центральной нервной системы.

Таким образом, материалы двухмесячных опытов показали нецелесообразность длительных тренировок животных. Оптимальным сроком пребывания собак в кабине являлся срок в 15–20 суток.

Тип двигательного поведения собак, условно названный возбужденным, характеризовался большим количеством интенсивных движений. Животные в час по данным актограммы производили более 90 движений относительно резких форм, о чем свидетельствовала средняя их амплитуда, равная 9 мм и более. Действия животных возникали в ответ на внешние раздражители и часто носили форму гипертрофированных двигательных рефлексов, при которых в ответ на слабые или средние раздражители собаки отвечали движениями большой интенсивности. В условиях кабины возбужденность также проявлялась в виде интенсивных движений компенсаторного характера. У здоровых собак тип такого поведения не вызывал выраженных форм усталости (смена интенсивных движений расслабленными позами регистрировалась относительно редко).

О вялом типе поведения можно было говорить в тех случаях, когда собаки за час производили относительно мало движений (40 и меньше). Темп двигательных реакций и средняя их амплитуда (менее 4 мм) были небольшими, в ответ на раздражители средней силы они отвечали, как на раздражители слабой.

В разные часы суток, дни и периоды экспериментов и, очевидно, по разным причинам одни и те же собаки в двигательном отношении вели себя иногда возбужденно, иногда вяло и во многих случаях спокойно. Ласка и Клязьма, например, — спокойно и возбужденно, Тайга — спокойно, вяло, возбужденно и т. д. Ряду животных был также свойствен определенный тип двигательного поведения: Зиме, Метели, Лисичке, Оке, Шерне, Сильве и др. — спокойный; Печере, Волхову, Ветерку — возбужденный; Гильде, Линде, Тьме — вялый (см. табл. 8, 13, 14).

Характеристика двигательного поведения собак часто не соответствовала характеристике издания звуков. Многие собаки со спокойным двигательным поведением часто и продолжительно скулили или лаяли. Животные, проявлявшие двигательную возбужденность, иногда, наоборот, не издавали звуков и т. д.

Следовало также отметить, что патологические формы поведения собак оказывались связанными с типами двигательного поведения, так как у одних животных развивались патологические формы возбужденности (у Тосны, Бурана), у других — вялости (у Ночки, Пурги).

Известно, что центральная нервная система играет ведущую роль как высший интегрирующий орган и ее функциональное состояние имеет решающее значение для общего состояния живых организмов. Поэтому тщательное описание и анализ функций нервной системы в условиях воздействия экстремальных факторов являются актуальной задачей современного этапа развития биологии. Расширение задач, стоящих перед космической физиологией и медициной, существенно повышает значение этой проблемы. Их разработке также способствует необходимость перехода к длительным космическим полетам, к организации жизни орбитальных станций и т. д.

Научные исследования советских ученых в течение ряда лет были направлены на изучение физиологических функций организма собак и, в частности, функций центральной нервной системы при действии на нее различных экстремальных факторов, возникающих при космических полетах. Условно-рефлекторная деятельность при экстремальных воздействиях изучалась, начиная с первых шагов развития космической биологии и медицины, под руководством профессоров О.Г. Газенко, Н.Н. Лившиц, Н.А. Рокотовой (Лукьянова, 1962; Рокотова и др., 1962; Васильев, Герд, 1964; и др.).

Начиная с 1961 г., внимание исследователей стали привлекать биоэлектрические реакции структур, связанных с мозгом. Методом электроэнцефалографии была зарегистрирована высокая биоэлектрическая активность в гипокампе и миндалевидном ядре мозга кошек в период воздействия ускорений. Активность при увеличении перегрузок до +5–6g на 10–15 сек. превращалась в судорожные разряды, распространяющиеся на подкорку (Adey et al., 1961). Изучалась (Изосимов, Разумеев, 1962 a, b; Газенко и др., 1964) биоэлектрическая активность ретикулярной формации и коры, а также их взаимосвязь. В отдельных нейронах гигантоклеточного ядра ретикулярной формации кошек при действии ускорений в первом периоде регистрировалось учащение импульсации, во втором — залповидная импульсация и потом (в третьем периоде) импульсация отсутствовала. Ретикулярная формация и гипоталамус, по мнению авторов, быстро реагировали на действие ускорений и влияли на кору мозга. Торможение, развивающееся в ретикулярной формации, предохраняло кору от повреждающегося действия ускорений (Газенко и др. 1963).

Вначале это были работы, направленные на изучение влияния на условно-рефлекторную деятельность отдельно взятых перегрузок, вибраций, шумов, облучений (Михеева, 1955; Кисляков, 1956, 1958; Скачедуб, 1957; Павлова, 1958; Гуровский, 1959; Росин и др., 1959; Барер, 1962 а, б; Борщевский и др., 1963; Кузнецова, 1964; Лившиц, Мейзеров, 1967; Климовицкий, 1967; и др.).

Однако в ходе космического полета на животных и человека действуют не отдельные факторы его, а целый ряд одновременных или последовательных воздействий. Реакции на такое комбинированное воздействие особенно сложны и многообразны: можно ожидать, что они не будут соответствовать таковым при изолированном действии отдельных факторов. В связи с этим изучение интегрального ответа на комплексы раздражения должно было представлять большой теоретический и практический интерес. Возник вопрос о возможности эффектов частичной суммации, взаимного ослабления или нейтрализации реакции при различных формах комплексного воздействия. Практический план исследований означал подготовку к выработке ряда рекомендаций, направленных на уменьшение силы отрицательно воздействующих условий при будущих космических полетах. С переходом к изучению таких интегрально-действующих факторов космического полета и связан новый, второй этап исследования.

Различные формы комплексного воздействия на нервную систему успешно изучались целым рядом исследователей. Особенно интересны и многочисленны работы, выполненные по этой тематике под руководством профессора Н.Н. Лившиц. Большинство подобных исследований посвящено влиянию на реакции нервной системы сразу двух факторов (Зуев, 1960; Кузнецова, 1964; Лившиц, Мейзеров, 1966; Кузнецова, 1966; Апанасенко, 1966; Кузнецова, 1967; Лившиц, Мейзеров, 1967; и др.). Полученные данные убедительно показали, что воздействие на нервную систему двухчленного комплекса качественно отличалось от воздействия каждого отдельно взятого фактора. Очень важно, что в ряде случаев возникал эффект ослабления отрицательно действующих раздражений, например, вибрации повышали устойчивость организма к облучению.

Несмотря на то что в настоящее время наметился переход к изучению комплексного влияния факторов космических полетов, науку также продолжают интересовать исследования, направленные на углубленное изучение воздействий отдельно взятых факторов. Более того, проведенные исследования (Лившиц, 1967) показали, что интегральный ответ нервной системы на комплекс раздражений может быть изучен и правильно осмыслен только в том случае, если ему предшествовали исследования влияния на живые организмы отдельно взятых факторов.

Описанные эксперименты имели цель исследовать изменение реакций центральной нервной системы животных на отдельно взятые вибрации, перегрузки, а также в период космического полета. Опыты проводились на собаках, так как эти животные использовались при запусках ракет и спутников. Работа с собаками имела свои преимущества: они легко привыкали к экспериментальной обстановке, спокойно вели себя в опытах, нормальная физиология и условнорефлекторная деятельность этих животных хорошо изучены.

Эксперименты проводились в 1958–1962 гг. Исследование влияния на реакции центральной нервной системы собак ускорения, вибрации и космических полетов осуществлялось с помощью четырех серий опытов; влияние на условнорефлекторную деятельность собак перегрузок и вибраций изучалось на 16 собаках, космических полетов — на трех собаках. Кроме того, проводились эксперименты по изучению изменений после полета поведенческих реакций и психического состояния трех собак.

Исследование высшей нервной деятельности собак во всех сериях опытов проводилось с помощью методики и аппарата, описанных в начале книги.

Создавая методику, мы исходили из того, что она должна была выявлять наиболее тонкие изменения в высшей нервной деятельности. Поэтому в качестве индикатора использовались сенсомоторные реакции собак, близкие по своему выражению к двигательным пищедобывательным (Воронин, 1957). Вырабатываемые рефлексы имели сложную эффекторную часть, требующую тонкой координации. Поэтому они были более подвержены изменениям, чем слюнные, электрокожные и кислотные. По своему выражению и процессу выработки получаемые рефлексы были ближе всего к так называемым произвольным движениям. По нашему мнению, это должно было способствовать выявлению у животных в период воздействия на них экстремальных факторов скрытых тонких изменений в реакциях центральной нервной системы.

Изучению рефлекторной деятельности предшествовало исследование у подопытных собак особенностей реакций их центральной нервной системы. Известно, что определение типа собак даже по малому стандарту испытаний в школе И.П. Павлова проходило на протяжении многих месяцев и включало в себя изучение процесса выработки условных рефлексов, исследование угашения с подкреплением и без подкрепления, переделку сигнальных раздражителей, пробы с применением фармакологических средств и т. д.

В наших условиях использование существующих лабораторных стандартов для определения типов было не применимо по ряду причин. Использование дрессировки лишало возможности охарактеризовать процесс выработки условных рефлексов. Угашение с подкреплением и без подкрепления и т. д. мы не могли применить, так как в каждый момент необходимо было иметь хорошо закрепленные реакции на стереотип раздражителей и т. д. В литературе (Паршутин и др., 1954; Флес, 1958) описывались приемы более простой и доступной оценки типологических особенностей животных. Но эти методы также не могли быть применены в наших условиях.

В связи со сказанным нам пришлось на основании принципов павловских функциональных проб продумать свою систему проверки особенностей высшей нервной деятельности собак. Оценочная роль такой системы не могла быть детально изучена. Поэтому целью исследований было охарактеризовать, хотя бы частично, процессы возбуждения, торможения и их баланса. Это позволяло сделать обоснованное заключение об отсутствии у подопытных животных патологических черт реакций центральной нервной системы.

Обследование нервной деятельности животных включало трехкратную подачу выработанного стереотипа, пробу для определения силы возбудительного процесса, две пробы для определения тормозного процесса и две — для испытания баланса возбудительных и тормозных процессов.

Трехкратная с интервалами в 10–17 мин. подача выработанного стереотипа раздражителей позволяла точнее оценить условнорефлекторный фон и провести статистическую обработку некоторых показателей реакции центральной нервной системы. У собаки Стрелки, отобранной для космического полета, такая подача раздражителей не вызывала нарушений условнорефлекторной деятельности, как это видно из рис. 22.

На рис. 22–26 показана условнорефлекторная деятельность подопытных собак при перечисленных выше пробах. Действие положительных сигналов обозначалось буквой «К», тормозных — «Ж» и «3» (свет большой и средней интенсивности), рефлексы на положительный раздражитель — точкой, на тормозной и срывы дифференцировок — кружочком, обведенным двумя линиями. Межсигнальные реакции обозначались кружочком, обведенным одной линией. Расположение этих обозначений по оси ординат примерно соответствует той секунде, на которой появлялись данные реакции.

Для определения силы возбудительного процесса — способности испытывать сильное возбуждение — использовалось многократное (20-разовое) повторение положительных сигналов при уменьшении интервалов между раздражителями (интервал в 30 сек. заменялся интервалом в 15 сек.). Проведение таких проб показано на рис. 23. Считалось, что животные обладают сильным возбудительным процессом, если уменьшение интервалов не сопровождалось запредельным торможением, существенным изменением латентного периода, появлением большого числа межсигнальных реакций.

Сила тормозного процесса — способность выдерживать длительное концентрированное торможение — испытывалась с помощью традиционной для павловской школы пробы с удлинением до 15 и 25 сек. (вместо 10 сек.) действия тормозного раздражителя (рис. 24). В этом варианте раздражители подавались в том же порядке, что и обычно. Первые две дифференцировки — свет большой и средней интенсивности — удлинялись до 15 сек., а вторые две — до 20 сек. С целью охарактеризовать процесс торможения также применялась показанная на рис. 25 проба с удлинением до 60 сек. (вместо 30 сек.) в обычном стереотипе интервала перед тормозным раздражителем.

Для испытания баланса возбудительного и тормозного процессов использовалась проба с перемежающейся подачей положительных и тормозных раздражителей (рис. 26). В качестве дифференцировок, чтобы исключить сильно действующий свет, применялся только свет средней интенсивности. 25 раздражителей подавалось в следующем порядке: три положительных и дифференцировка, затем один положительный и дифференцировка, потом два положительных и дифференцировка, вслед за этим два раза подряд один положительный и дифференцировка, затем после положительного две дифференцировки, потом опять положительный и дифференцировка и 2 раза подряд положительный и две дифференцировки. Заканчивалась система подаваемых сигналов положительным раздражителем. Результаты обследования с помощью этой пробы показаны на рис. 26.

Кроме приема с перемеживающейся подачей положительных и тормозных раздражителей, для испытания баланса нервных процессов применялась также проба с увеличенным интервалом (45 сек. вместо 30 сек.) Раздражители следовали в том же порядке, как и в обычном стереотипе. Увеличенные интервалы предваряли 3, 10 и 13–15-й раздражители. Перед 11-м раздражителем (тормозным большей силы) интервал был нормальным.

Опыты проводились на собаках, отобранных по характеру их поведения и высшей нервной деятельности. Брали животных, которые в клетках вивария и на прогулках в двигательном и голосовом отношениях вели себя спокойно. Исследование влияния на реакции центральной нервной системы перегрузок, вибраций, шума, космического полета проводилось на 12 собаках основной группы, выбранных из 37 животных; 25 животных было выбраковано в связи с тем, что у них при испытании особенностей условнорефлекторной деятельности были обнаружены случаи выпадений реакций в ответ на положительные сигналы, срывов дифференцировок, большие вариации в латентном периоде и т. д. В группу собак, отобранных для запуска в космос, вошли животные, условнорефлекторная деятельность которых заслуживала наиболее высоких оценок не только во время проб на возбудительный и тормозной процесс, но также и при испытании баланса возбудительного и тормозного процессов.

На основании полученных фактов можно было высказать предположение, что, например, собака Белка относилась к числу животных с сильными и уравновешенными нервными процессами.

Данные, полученные при троекратном обследовании выработанного стереотипа у всех 12 собак, показали общую устойчивость условнорефлекторного фона. Собаки реагировали на 96% подаваемых раздражителей. Латентный период в среднем был равен 1,4 при сигме 0,5. Сила нажима на педаль и направленность движений отвечали предъявляемым к ним требованиям в 99,6%. Неправильные нажимы (у Малька и Быстрого) были единичными случаями. У большинства собак дифференцировки были абсолютными.

Испытание возбудительного процесса показало, что собаки реагировали на 87% положительных сигналов. У семи из них было 100% правильных ответов, у пяти отмечалось выпадение небольшого числа реакций. Латентный период не изменялся или незначительно колебался, уменьшаясь и увеличиваясь (в среднем на 0,571 сек.). Укорочение интервала приводило к тому, что у половины собак межсигнальных реакций не было, у остальных они возникали в относительно небольшом числе.

При испытании тормозного процесса было сохранено 68,7% тормозных реакций. У трех собак они были абсолютными, остальные правильно реагировали на три, два и один тормозной раздражитель. У всех собак наблюдалось большое количество (в среднем 12) межсигнальных реакций. Такие реакции чаще появлялись после дифференцировок и особенно в том случае, когда два тормозных раздражителя следовали друг за другом. Удлинение дифференцировок незначительно влияло на положительные реакции: отмечалось выпадение 7,5% ответов на сигналы. Скрытый период реакций несущественно колебался.

Примерно такие же результаты были получены при испытании тормозного процесса с помощью другой пробы. Было сохранено 66,6% дифференцировок, т. е. всего на 2,1% меньше, чем при предыдущей. Регистрировалось выпадение 6% реакций на положительные и 27% на тормозные сигналы. Большое количество межсигнальных реакций наблюдалось в периоды удлиненных интервалов между отрицательными раздражителями и особенно, когда друг за другом следовало два тормозных сигнала.

Абсолютные дифференцировки и реакции на все положительные раздражители имели место у трех животных, у других трех они также были весьма благоприятными: собаки реагировали на 10 из 11 положительных сигналов и на 3–4 отрицательных из четырех. У следующих трех положительные реакции нарушались относительно мало, а дифференцировки — существенно. У Звездочки, наоборот, при полной сохранности реакций на дифференцировочные раздражители отмечалось выпадение реакций на положительный сигнал.

Все это позволяло сделать не только обоснованный вывод об отсутствии у подопытных животных патологических изменений в реакциях центральной нервной системы, но также и отнести Лисичку, Быстрого, Белку, Каму к собакам с сильными и уравновешенными процессами возбуждения и торможения. В нервной системе Невы, Малька и Пушинки, очевидно, при сильном раздражительном процессе обнаруживалась некоторая слабость тормозного. Она могла быть как результатом большей силы возбудительного процесса, так и слабости тормозного. Изменения латентного периода и число межсигнальных реакций в различных функциональных пробах давали возможность предположить у Невы первое, а у двух других животных — второе.

Влияние ускорений на реакции центральной нервной системы изучались целым рядом отечественных и зарубежных исследователей. Опубликованные данные были обобщены в нескольких обзорах (Chambers, 1963; Климовицкий, Лившиц, Родионов, 1967; и др.).

Полученный материал говорил о существенных изменениях под влиянием ускорений психических реакций животных.

Ускорения +0,5g в течение 3 мин. снижали процент правильных реакций крыс (Herrick et al., 1958). Процент снижения таких реакций был существеннее при ускорении +2g, действующем от 1 до 5 мин. (De Marko, Geller, 1964). При поперечных ускорениях вида +2g в течение 30 мин. условный оборонительный рефлекс шимпанзе, когда нажим на рычаг прекращал болевое раздражение, увеличивался и, наоборот, уменьшался, когда ускорение становилось большим (+4g). У Барера (1962а, б) ускорения вида +4g в течение 15 сек. вызывали нарушения условных рефлексов, а когда величина ускорений достигала +7g и +10g в течение 1 мин., наблюдался полный срыв условнорефлекторной деятельности.

Для ответа на вопрос о глубине изменений реакций центральной нервной системы Барер (1962а, б) воспользовался методом исследования процесса восстановления. Восстановление условнорефлекторной деятельности крыс при действии на них ускорением вида +7g началось через 10–15 мин., а при +10g через 22–30 мин. Полностью животные отреагировали после ускорений вида +10g на подаваемый стереотип раздражителей только через 60 мин. Все это позволяло связать степень разрушения условнорефлекторной деятельности с силой воздействия ускорений. Такой вывод делал необходимым изучение реакций центральной нервной системы животных при величинах ускорений, ожидаемых в космическом полете.

Н.Н. Лившиц и Е.С. Мейзеров (1967) подробно исследовали характер нарушений реакций центральной нервной системы у крыс. Они установили, что нарушения заключаются в выпадении некоторых рефлекторных ответов на положительные раздражители, в удлинении латентного периода условных рефлексов, в снижении силы реакций на положительные раздражители. Некоторые из этих нарушений также были характерны для высшей нервной деятельности собак: снижались положительные условные рефлексы, нарушались индукционные отношения и т. д. (Кисляков, 1956).

В некоторых исследованиях были показаны резкие изменения рефлекторной деятельности в зависимости от характера подкрепляющих воздействий: болевых, кислотных, пищевых, питьевых (Herrick, 1961; и др.). Очевидно, разрушаемость и сохранность рефлексы, нарушались индукционные отношения и т. д.

О механизмах, лежащих в основе нарушений реакций центральной нервной системы под действием ускорений, можно думать, что они создавали предпосылки для повышения возбудимости нервной системы. Она проявлялась в таких неспецифических реакциях, как учащение дыхания, появление тахикардии. В электроэнцефалограмме регистрировалась десинхронизация, активация β-ритма. Кроме того, усиливалась реакция экзальтации α-ритма на закрывание глаз, увеличивалась амплитуда вызванных потенциалов в зрительной коре при стимуляции глаза мелькающим светом (Барер, 1962а, б; Изосимов, Разумеев, 1962а, б; Росин и др. 1959; и др.). Усиление возбудимости также доказывалось увеличением лабильности и проводимости рефлекторных дуг, что выражалось в значительных изменениях латентного периода условных рефлексов при относительно постоянной или несущественно изменяемой величине рефлексов. После периода повышения и ослабления возбудимости понижается не только возбудительный, но и тормозной процесс. Об этом свидетельствовало нарушение нормальных индукционных отношений (Кисляков, 1956), а также случаи ультрапарадоксальных реакций (Лившиц, Мейзеров, 1967). Нарушения возбудительного и активного тормозного процесса приводили к преобладанию запредельного тормозного. Развивалось состояние разлитого торможения, вызывающее иногда сон (Васильев, Герд, 1964).

В некоторых опытах наблюдался другой порядок развития всех этих явлений: условные рефлексы на первые раздражители отсутствовали, потом оказывались нормальными, в конце опыта опять регистрировалось их выпадение — циркуляторные нарушения нервной деятельности.

Можно говорить о наличии определенного параллелизма между изменениями гемодинамических показателей и некоторыми функциональными показателями реакций нервной системы. Значительные нарушения возникали в случаях, если направление ускорения совпадало с направлением основных кровеносных сосудов. Характеризуя общее действие ускорений на нервную систему, профессор Н.Н. Лившиц указывала, что ускорения вызывали резкие, но кратковременные сдвиги.

Дальнейшие исследования были проведены в плане отбора и подготовки собак к запускам в космос и входили как составная часть в более широкую группу изучения собак при действии на них ускорений (Котовская, Юганов, 1962).

Центростремительные ускорения переменной величины до +10g создавались на центрифуге радиусом 3,7 м и действовали в поперечном направлении к оси тела грудь — спина. Величины ускорений, скорость их нарастания и время действия воспроизводились соответственно графикам выведения космических кораблей на орбиту.

Опыты с воздействием перегрузок чередовались с контрольными, в которых сохранялись все условия эксперимента, за исключением вращения животных. Изучению реакций центральной нервной системы в связи с воздействиями ускорений предшествовало приучение животных находиться в фиксированном состоянии в кабине на центрифуге. Систему выработанных условных рефлексов проверяли непосредственно за 10–15 мин. до воздействия ускорений, через 5–7 мин. и через 25 мин. после центрифугирования. На рис. 27 показана собака Кама в кабине центрифуги.

Полученные данные показали, что при обследовании высшей нервной деятельности через 5–7 мин. после воздействия глубокие нарушения были обнаружены у трех собак: резкое удлинение скрытого периода рефлексов, выпадение большого числа ответных реакций.

Собаки Малек и Звездочка отреагировали более чем на половину подаваемых сигналов. При этом латентный период у них был замедлен относительно несущественно. Одно животное вначале подачи стереотипа раздражителей реагировало гораздо быстрее, чем обычно, а с пятого положительного сигнала, наоборот, его реакции удлинялись. Менее всего центрифугирование повлияло на количество ответных реакций и величину латентного периода у Невы: собака не отреагировала только на два сигнала, следующих за дифференцировкой. Однако у нее оказались значительно нарушенными дифференцировки. То же самое было характерно и еще для четырех собак.

Таким образом, полученный материал показал, что не только у разных собак, но и у одного и того же животного по одним показателям реакций центральной нервной системы регистрировалось явное и резкое ухудшение условнорефлекторной деятельности, а по другим, наоборот, реакции были нормальными (табл. 15). Следовательно, у собак под влиянием ускорения в одних случаях нарушался процесс возбуждения (выпадение рефлексов в ответ на положительный раздражитель, замедление латентного периода), в других — процесс торможения (срывы дифференцировок, появление большого числа межсигнальных реакций и т. д.).

Картина еще осложнялась различным характером изменений при первом и втором испытаниях. Через 25 мин. после центрифугирования у двух собак происходило дальнейшее нарушение корковой деятельности по всем показателям: они не реагировали на сигналы, безусловные раздражители были вялыми, в конце опыта животные засыпали. У одной собаки во время подачи стереотипа раздражителей период возбуждения, судя по межсигнальным реакциям, сменялся глубоким разлитым торможением (сном).

У трех животных на 25-й минуте после центрифугирования наблюдалось некоторое улучшение условнорефлекторной деятельности, скрытый период рефлексов уменьшался, собаки реагировали на большее, чем через 5 мин. после центрифугирования, число сигналов. Зато по другим показателям — реакциям на тормозные раздражители, наоборот, отмечалось ухудшение.

После воздействия перегрузок нарушался характер самих двигательных реакций. Животные (особенно Малек и Пушинка) в ответ на условный раздражитель стали нажимать на педаль не 1–2 раза, как обычно, а несколько раз; причем нажимы быстро следовали один за другим. Движения отличались беспорядочностью, лапы двигались не вдоль педали, а поперек ее и выше, иногда по панели со световыми сигналами. Нередко подобные движения были неадекватными по своей силе (таких нарушений не наблюдалось только у Невы).

Изменения процессов, лежащих в основе реакций центральной нервной системы, очевидно, определялись характером сдвигов в области рефлекторной деятельности. Удлинение латентных периодов реакций и выпадение условных рефлексов в ответ на положительные раздражители свидетельствовали об ослаблении процесса возбуждения, а срывы дифференцировок и появление межсигнальных реакций — процесса торможения. О такой возможности в своем исследовании также говорит В.А. Кисляков (1956).

У Невы при относительной сохранности возбудительного процесса нарушался процесс внутреннего торможения. У Малька наряду с повышенной возбужденностью отмечалась быстрая истощаемость нервных процессов. Возбуждение этой собаки носило разлитой характер и захватывало ряд разных анализаторов: животное реагировало не только на световые, по и на звуковые сигналы, реакции его были особенно хаотичными, сочетались со стремлением освободиться, издавать звуки и т. д.

Реакции собак на отрицательные тормозные раздражители, появление межсигнальных реакций, хаотичное поведение — все свидетельствовало об ослаблении дифференцировочного, т. е. внутреннего торможения у многих животных. Однако эти же явления могли бы быть результатом развития в коре мозга пассивного разлитого торможения. Такое предположение подтверждалось вялостью некоторых собак. Значит, соотношение возбуждения и торможения изменялось в сторону преобладания торможения.

Для всех животных без исключения было характерно раннее нарушение внутреннего процесса торможения (резкое сокращение правильных реакций на дифференцировочные раздражители, увеличение числа межсигнальных реакций и т. д.). И.П. Павлов считал внутреннее торможение наиболее хрупким и нежным видом тормозных реакций.

Можно говорить об определяющей роли индивидуальных особенностей нервной системы собак. Нервная система Невы мало подвергалась влиянию перегрузок. У трех собак изменения по типу охранительного торможения наступали при первом обследовании, при втором у них отмечалась тенденция к восстановлению условнорефлекторных реакций. У Пушинки и Малька охранительное торможение развилось лишь к 25-й минуте после центрифугирования. Полной нормализации деятельности коры головного мозга в указанные сроки наблюдения ни у одного животного не наступило.

Вибрации даже в относительно небольших дозах, по мнению ряда исследователей, являлись сильным раздражителем для центральной нервной системы (Андреева-Галанина, 1956; Лукьянова, 1964; и др.).

У собак действие местных вибраций с частотой 100 гц обусловливало повышение двигательных оборонительных рефлексов и растормаживание дифференцировки, а воздействия большей амплитуды — выпадение условных рефлексов. Кроме того, возникало снижение двигательных и секреторных оборонительных рефлексов (Михеева, 1955; Скачедуб, 1957). У крыс вибрация частотой 70 гц, амплитудой 0,4 м и длительностью 15 мин. снижала уровень условных рефлексов (Лившиц, Мейзеров, 1966).

Делалась попытка установить механизмы, определяющие характер реакций центральной нервной системы в ответ на вибрационные воздействия. По мнению авторов ряда работ, вибрации вызывали значительную периферическую импульсацию от рецепторов кожи, мышц, суставов, вестибулярного аппарата. В низших отделах центральной нервной системы она обусловливала появление парабиотических фаз, а в коре — запредельного торможения. У животных со слабой нервной системой запредельное торможение было особенно ярко выраженным. Парабиотические явления в низших отделах центральной нервной системы в результате вибрационных воздействий были обнаружены Т.Н. Павловой (1958), М.Ф. Стома (1963, 1964), М.А. Кузнецовой, (1964, 1967).

Л.Д. Лукьянова и Е.П. Казанская (1966) предполагали, что в основе изменений биоэлектрической активности головного мозга лежит возникновение генерализованного возбуждения, иррадиирующего в разные отделы головного мозга. Фазу генерального возбуждения, по мнению этих исследователей, сменяла фаза концентрации возбудительного процесса в зонах коры (в сенсомоторной, в зрительной). З.Н. Андреева (1964) развивала предположение, в соответствии с которым вибрационные воздействия вызывали внешнее торможение, а оно, в свою очередь, обусловливало появление растормаживания.

В описанных ниже исследованиях, проведенных в плане отбора и подготовки животных, изучалось влияние вибрации на реакции центральной нервной системы собак. Характеристики вибраций соответствовали тем, которые предполагались при выведении космических кораблей на орбиту: 70 гц при амплитуде 0,4 мм, длительности 6 мин. (Георгиевский, Юганов, 1962). Использовался вибратор ВП-70. На рис. 28 и 29 показана подготовка и проведение этих экспериментов. Каждая собака подвергалась вибрированию от пяти до десяти раз. Опытам предшествовала тренировка собак, находящихся на станке вибростенда. Систему выработанных условных рефлексов проверяли непосредственно за 10–15 мин. до вибрирования, через 5–7 мин. после того, как выключался вибратор, и затем еще раз, спустя 20–25 мин.

Полученные данные (табл. 16) показали, что через 5 мин. после вибрирования у трех собак, относящихся к числу животных с сильной уравновешенной нервной системой, рефлекторная деятельность не изменялась или изменялась весьма незначительно: у двух из них наблюдалось два случая выпадения рефлексов и в одном случае растормаживалась дифференцировка, кроме того, отмечалось появление небольшого числа (четыре) межсигнальных реакций. На собаку Каму вибрация не влияла вообще.

По прошествии 20 мин. реакции двух собак были изменены весьма незначительно: у них наблюдалось два случая выпадения рефлексов, растормаживалась одна дифференцировка, отмечалось появление небольшого числа (четыре) межсигнальных реакций. У остальных животных регистрировались более существенные сдвиги. Через 5 мин. две собаки не отреагировали на некоторые положительные сигналы, а через 25 мин. на 10 положительных раздражителей. Ухудшились тормозные функции, оказались сорваны некоторые дифференцировочные реакции, а еще через 20–25 мин. у одной собаки — все дифференцировки. Ослабление активного торможения через 7 и 20 мин. было видно также по большому количеству межсигнальных реакций.

У одной собаки регистрировалось всего одно выпадение положительной реакции через 5 мин. и два через 20 мин., ухудшались реакции на дифференцировочные раздражители, появлялись межсигнальные реакции. У другого животного через 5–7 мин. после выключения вибратора нарушения были относительно незначительными, а через 20 мин. собака спала.

Сравнивая реакции центральной нервной системы животных через 5 мин. после воздействия вибраций и через 20 мин., можно выделить собак, в условнорефлекторной системе которых за эти сроки сдвигов почти не произошло: это Кама и Нева. У одного животного к 20-й минуте по сравнению с 7-й минутой наблюдалось улучшение реакций центральной нервной системы. У двух на протяжении этого времени показатели высшей нервной деятельности значительно ухудшались: наблюдалась все прогрессирующая вялость. У одной собаки она сочеталась с периодами чрезмерно возбужденной активности. Мушка, несмотря на ухудшение многих реакций, не производила впечатления ни вялой, ни чрезмерно возбужденной.

Известно, что некоторые исследователи (Минецкий, 1960; Стома, 1964) считали, что живые организмы не могут приспособиться к вибрации и давать менее выраженные реакции. Другие предполагали, что повторные воздействия снижали отрицательные сдвиги вибрирования, если вибрации были по своим параметрам не особенно значительными (Бутковская, 1951; Горбачевский, 1959).

Эти данные заставляли предположить, что относительно хорошая переносимость вибраций тремя из шести собак могла объясняться их тренированностью.

Для того, чтобы проверить такое предположение, были проведены опыты с собаками (Волна, Быстрый, Герта), ранее не подвергавшимися вибрации. Через 5–7 мин. после вибрирования у животных, как это видно по материалам табл. 16, были обнаружены значительные изменения условнорефлекторной деятельности: собаки часто производили хаотичные движения, появление которых не было связано с подачей сигналов, отсюда большое количество (24, 12 и 29) межсигнальных реакций. В то же время у них часто отсутствовали нажимы на педаль при подаче положительных сигналов. Некоторые дифференцировки были сорваны. Животные вели себя возбужденно: крутились в станке, издавали звуки, интенсивно ласкались к человеку и т. д.

Через 25 мин. условнорефлекторная деятельность одной собаки несколько улучшилась, она стала вести себя значительно спокойнее: отреагировала на восемь сигналов, было сорвано три дифференцировки, на один дифференцировочный раздражитель она отреагировала правильно. Число межсигнальных реакций сократилось. У другой собаки через 20 мин. было отмечено три положительных реакции, все дифференцировки были сорваны, что, однако, при сильном сокращении реакций на сигнал не может свидетельствовать о внутреннем торможении. Число межсигнальных реакций равнялось четырем. В период обследования животное было малоподвижным и сразу после опыта заснуло. У собаки Быстрого через 20 мин. после центрифугирования наблюдалось почти полное восстановление условнорефлекторной деятельности.

Данные этих опытов позволили предположить, что вибрация вызывала в коре головного мозга собак генерализованное возбуждение, что в литературе (Лукьянова, Казанская, 1966; Кузнецова, 1964) уже обсуждалось. В низших отделах центральной нервной системы импульсация с рецепторов кожи, мышц, суставов, вестибулярного аппарата обусловливала появление (Лившиц, Мейзеров, 1966) парабиотических фаз, а в коре — запредельного торможения. О запредельном торможении говорили данные по обследованию условнорефлекторной деятельности и других двух животных через 25 мин. после вибрирования. Следует отметить, что одна собака (Герта) при обследовании ее нервной системы была отнесена к числу животных со слабой нервной системой, а у таких животных запредельное торможение бывает особенно ярко выраженным.

Изучение реакции центральной нервной системы в экстремальных условиях проводилось отечественной физиологией в работах школы И.П. Павлова. Внимание таким исследованиям уделяли и зарубежные исследователи (Hetherigton, 1959; и. др.). Однако их работы в плане влияния на рефлекторную деятельность обезьян космических полетов завершения не имели (Graybiel et al., 1960).

В СССР изучалось влияние запусков животных (белых крыс) в космос на условнорефлекторную деятельность (Лукьянова, 1962). Исследования показали отсутствие существенных изменений высшей нервной деятельности. Собаки стоят на значительно более высокой ступени развития, чем грызуны, их мозг устроен более сложно, реакции существенно богаче, собаки способны воспринимать раздражения, на которые не реагируют крысы. Значит, правильно думать, что космические полеты могли иначе влиять на реакции центральной нервной системы и поведение собак.

Далее описываются материалы, полученные при изучении реакций нервной системы животных после космических запусков. Исследовались четыре собаки. Пять животных по отношению к этим четырем собакам составляли контрольную группу: их возили на космодром и привозили обратно, а также подвергали всем другим процедурам. Проверка системы выработанных условных рефлексов проводилась за 1–4 дня до их отправки на космодром и в течение суток после приземления (они возвращались, поступали в виварий, их мыли, подвергали ветеринарному и медицинскому осмотру). Если у собак перед исследованием условнорефлекторной деятельности пищевое возбуждение было выражено недостаточно, их не кормили в течение 8 час, предшествующих эксперименту с подачей условных раздражителей.

Трехкратная с интервалами в 10–20 мин. подача выработанного стереотипа раздражителей позволила высоко оценить условнорефлекторную деятельность собак, отобранных для запуска, а также контрольных животных. У всех собак не было отмечено даже минимальных нарушений условных реагирований (рис. 22 и 30).

Изменения условнорефлекторной деятельности после запусков в космос показаны в табл. 17. Положительные реакции либо отсутствовали, либо имели место в относительно небольшом количестве случаев, которые к тому же преимущественно характеризовали рефлекторную деятельность Звездочки — одной из четырех собак, посланных в космос в кабине для человека. Отсутствие реакций на дифференцировочные раздражители было, очевидно, результатом не дифференцированного торможения, а могло объясняться отсутствием реакций вообще. Были обнаружены межсигнальные реакции, а также появление неполноценных (менее 15 г) нажимов, которые до полета не отмечались уже в течение многих месяцев. Все это говорило о существенном нарушении после космических полетов реакций центральной нервной системы этих собак.

Контрольные животные, побывавшие на космодроме и доставленные в те же сроки в лабораторию, реагировали на 94,5% предъявляемых сигналов, в 90% случаев дифференцировки оказались ненарушенными. Величина латентного периода у них варьировала в пределах нормальной, межсигнальных реакций и неполноценных нажимов не было.

Процесс изменения по мере подачи раздражителей стереотипа условнорефлекторной деятельности показан на рис. 31. Из рисунка видно, что у всех собак после полета во время подачи стереотипа раздражителей в одни периоды наблюдались активность, в другие — она почти полностью отсутствовала. Периоды активности были заполнены большим числом межсигнальных реакций, редкими реакциями на положительные раздражители, неоднократными срывами при дифференцировочных сигналах. Такая активность скорее была связана с возбужденностью собак, нежели с их деятельностью в ответ на стереотип раздражителей. Только в отношении Звездочки (см. рис. 31) можно было говорить о реакциях на предъявляемые воздействия.

У разных собак периоды активности имели неодинаковую степень выраженности и регистрировались на различных этапах подачи стереотипа условных раздражителей. У Белки и Стрелки активность имела интенсивную форму и протекала в две фазы. У Жульки наблюдался невыраженный цикл активности. Периоды активности длились от 1 до 3 мин., тогда как раздражители подавались в течение 7 мин., т. е. в основном собаки находились в пассивном состоянии.

Резкими были изменения в поведении собак. Стрелка в периоды активности тихонько скулила, в другие моменты лежала, часто отвернувшись от табло с раздражителями, не реагировала на щелчки аппарата, шум, производимый экспериментатором, и т. д. Белка в периоды неактивности стояла, смотрела на панель с сигнальными лампочками, реагировала на побочные раздражители, иногда начинала беспорядочно нажимать на крышки-педали, одно-двухразовые нажимы превращались в беспорядочные и торопливые движения, часто отмечались только взмахи лапой над педалями или нажимы с силой меньшей, чем 15 г.

Жулька вела себя крайне вяло, чаще всего лежала в расслабленной позе, а в конце эксперимента засыпала.

Значительно была нарушена высшая нервная деятельность Звездочки; она реагировала только после 6-го раздражителя, латентный период был увеличен, дифференцировки оказались сорванными. Были зарегистрированы межсигнальные реакции, которых до этого у данного животного никогда не отмечалось. Собака вела себя значительно более вяло, чем обычно, нажимы на педали часто состояли из трех-четырех движений и иногда по силе были меньшими, чем в норме.

На основании полученных данных можно сделать вывод о полном разрушении условнорефлекторной деятельности у трех собак и о значительном ее нарушении у четвертой. При этом можно предположить, что характерная для большинства животных смена периодов активности и пассивности свидетельствовала о цикличности процессов возбуждения и торможения в центральной нервной системе подопытных собак. Такое явление, возникающее под влиянием сильных раздражителей, отмечали и другие исследователи.

Появление у Белки (см. рис. 31) большого числа межсигнальных реакций, увеличение движений и их хаотичность свидетельствовали о повышенной возбудимости корковых клеток и быстрой иррадиации в центральной нервной системе процесса возбуждения. Неактивное поведение (выпадение условнорефлекторных реакций и т. д.) говорило о торможении. Это позволяло предположить легкость возникновения возбуждения, так называемую его взрывчатость (И.П. Павлов), и быструю его истощаемость, о чем свидетельствовала резкая смена периодов хаотичной активности и полного отсутствия реагирований.

Условнорефлекторная деятельность Стрелки обнаруживала взрывчатость возбуждения явно меньшую, чем у Белки, а истощаемость большую. Об этом говорило относительно небольшое время проявления возбуждения и длительные периоды отсутствия реакций. Процесс разрушения активного и появления запредельного торможения у этой собаки был более явным и глубоким: рефлексы в период неактивности не возникали, появление межсигнальных реакций и срывов дифференцировок сменялось чрезвычайной вялостью собаки.

У Жульки истощенными оказались и процесс возбуждения, и процесс торможения. Процесс возбуждения выражался в появлении межсигнальных реакций, причем во втором цикле возбуждения их было только две, так что говорить о повышенной возбудимости этой собаки нет оснований. Ослабление процесса активного торможения подтверждалось хаотичностью реакций и теми же межсигнальными реакциями. Прогрессирующая вялость Жульки свидетельствовала о появлении запредельного торможения.

У Звездочки изменения процесса возбуждения выражались в исчезновении прежней подвижности возбуждения: удлинялся латентный период, выпадали положительные реакции. Процесс активного торможения оказался нарушенным: животное неверно реагировало на большинство отрицательных раздражителей и у него, как и у других собак, наблюдались межсигнальные реакции.

Таким образом, можно сделать вывод, что запуск в космос существенно повлиял на реакции центральной нервной системы подопытных собак. Нарушенными оказались процессы активного торможения. Выпадение условных рефлексов, увеличение латентного периода реакций (даже у Звездочки), вялость, сонливость говорят о развитии в нервной системе пассивного торможения типа запредельного.

Выявленные изменения могли иметь характер функциональных сдвигов, возникавших в нервной системе как временное явление, а также быть выражением патологических особенностей, появившихся в результате космических полетов. В связи с этим целесообразно было исследовать процесс восстановления условнорефлекторной деятельности собак. Быстрое восстановление реакций животных на выработанный стереотип раздражений свидетельствовало бы о несущественности изменений реакций центральной нервной системы; медленное, но полное восстановление говорило бы о выраженности функциональных изменений. И, наконец, невозможность процесса восстановления условнорефлекторной деятельности позволила бы сделать вывод о патологических сдвигах.

В связи с этим условнорефлекторная деятельность собак, побывавших в космосе, продолжала исследоваться в течение месяца после их приземления. Обследования проводились в 3, 7, 10, 15 и 20–25-е сутки 3 раза в день (с интервалами в 2–3 час).

Данные, полученные по деятельности мозга Белки, Стрелки и Жульки в 3-й день после полета, не выявили никаких изменений по сравнению с материалами послеполетного обследования. Только у Звездочки наблюдалось некоторое улучшение выработанной системы. В связи с этим к большинству собак была применена система воздействий, направленная на восстановление разрушенного стереотипа условных рефлексов. Экспериментатор пробовал вызывать движения животных с помощью наталкивания, шлифовать их, применяя дифференцированную систему подкрепления, и т. д. (описано на с. 28 этой книги). Однако его попытки восстановить систему рефлексов к нужному эффекту не приводили.

Условнорефлекторная деятельность Белки, Стрелки и Жульки на 7, 10, 15 и 20-й день после полета значительно не улучшилась. По-прежнему во время подачи стереотипа раздражителей в одни периоды наблюдалась активность, в другие она отсутствовала. Периоды активности были заполнены большим числом межсигнальных реакций, реакциями на некоторые положительные и дифференцировочные сигналы, временное соотношение периодов активности с периодами пассивности было примерно такое же, как сразу после полета. Все это заставляло сделать вывод об отсутствии улучшений в области реакций нервной системы, о взрывчатости и истощаемости возбуждения, о нарушениях активного торможения и о преобладании пассивного.

У Звездочки, начиная с 8-го дня после полета (2. IV. 1961), показатели условнорефлекторной деятельности значительно улучшились, а в 10-й и 15-й день система выработанных рефлексов оказалась полностью восстановленной.

Таким образом, отсутствие на протяжении полумесяца процесса восстановления условнорефлекторной деятельности Белки, Стрелки и Жульки позволяло сделать вывод о глубоких патологических сдвигах в реакциях центральной нервной системы этих собак под влиянием запуска в космос. Быстрое восстановление реакций Звездочки на стереотип раздражений свидетельствовало о менее существенных изменениях в области нервной системы этой собаки.

Правомерно допустить, что причиной резких изменений реакций центральной нервной системы являлся комплекс секцусивных и симультанных раздражителей, связанных с полетом: разнообразные по силе, разнонаправленные ускорения, вибрации, шум, функциональные и даже физические нагрузки (сотрясение мозга при падении капсулы), мозговые гравитационно-вестибулярные и прочие влияния, невесомость. Они вносили существенный диссонанс в физиологические функции организма и прежде всего в реакции нервной системы, организующей первые формы адаптации к условиям среды. Обращает на себя внимание единая направленность изменений. Школой И.П. Павлова было доказано, что резкие и быстрые перестройки форм уравновешивания организма со средой вызывали так называемые сшибки — один из видов патологии нервных процессов. Очевидно, здесь имело место это явление.

Известно, что характер расстройств нервной системы в значительной степени может зависеть от типологических особенностей собак. Однако, как об этом говорилось выше, например, Белка по целому ряду показателей была отнесена к сильному типу собак, тогда как у Звездочки за время определения особенностей ее рефлекторной деятельности фиксировались выпадения положительных условных рефлексов, срывы дифференцировок, появлялись межсигнальные реакции (см. рис. 23, 25, 26). Тем не менее система условных рефлексов Звездочки после полета восстановилась, а у Белки нет. Это заставляло думать об отсутствии в данном случае прямой связи между патологическим характером реакций собаки и типом ее высшей нервной деятельности.

Можно предположить, что степень изменения состояния центральной нервной системы находилась в связи с устройством кабины космического корабля и другими условиями полета, например длительностью. Белка и Стрелка запускались в космос в кабинах для животных, являвшихся первыми образцами, и находились в полете трое суток. Запуск корабля с Жулькой был несколько позднее и также длился 3,5 суток. Звездочка летала меньше и в корабле типа «Восток», приспособленном для человека, т. е. в более комфортабельных условиях.

Поведение и психическое состояние собак может быть использовано как наглядный индикатор общего состояния живых организмов в необычных условиях и в том числе при полетах на космических кораблях, при освоении станций-лабораторий, при высадке на Луну и т. д. Попытки использования этих функций в качестве показателей степени влияния воздействий имели место при первых исследованиях жизнедеятельности собак в имитаторе кабины космического корабля (Газенко, Георгиевский, 1962), при полетах на кораблях-спутниках (Антипов и др., 1962; Журавлев, 1962).

Говоря о поведенческих реакциях и о психике животных, надо отметить, с одной стороны, стойкую их сохранность (пищевого, оборонительного поведения, реагирования на человека), с другой — сильное изменение некоторых моментов поведения (выпадение сложных форм поведения, возникновение беспорядочных и лишних движений, а также малолабильных форм движений и позных состояний, появление скуления, стонов, озвученного дыхания). Характер этих изменений зависел от эмоционального состояния, сильного утомления, большого перенапряжения и определялся сдвигами в нервной деятельности и в психическом состоянии собак.

Вопросы поведения и психики животных экспериментально и теоретически разрабатывались еще на ранних стадиях развития биологической науки. Большим в этом отношении вкладом были разработанные в лабораториях И.П. Павлова объективные методические приемы: с их помощью определялось восприятие и другие психические функции животных (Орбели, 1961–1968; Зеленый, 1907; и др.). В последнее время были опубликованы экспериментально-теоретические работы по вопросам физиологии мозга, раскрывающие механизмы поведения и психические функции мозга. Несмотря на это, изучение поведения и психики животных продолжало оставаться нелегкой задачей. Это объяснялось сложностью самого объекта исследования, трудностями его расчленения, отсутствием четких объективных критериев поведенческих и психических реакций. Известную трудность представляли вопросы объективной регистрации поведения.

В излагаемых ниже опытах была сделана попытка выработать у собак определенное поведение, охарактеризовать основные его моменты и по ним дать оценку психического состояния после орбитальных космических полетов. Эксперименты проводились на собаках Белке, Стрелке и Жульке.

В качестве объекта изучения было выбрано поведение животных при перемещении — ходьбе, т. е. хорошо сложившаяся в филогенезе функция, вырабатываемая и автоматизирующаяся в онтогенезе. Она почти никогда не бывает полностью утраченной, но может существенно изменяться (темп движений, рисунок походки и т. д.).

Перемещение изучалось с помощью снаряда: трехметровой деревянной доски шириною 13 см и двух тумб, в пазы которых вкладывались концы доски; бум располагался на разной высоте: 5, 45 и 125 см. В доску через каждые 25 см были вмонтированы катушки индукции. При перемещении собак, на одной из передних лап которых был привязан магнит, на ленте электрокардиографа возникали отметки. По этим отметкам определялся латентный период перемещений, скорость прохождения животным всего пути и его отрезков, задержки, участки бума, где собака соскакивала с доски, откуда она начала прыгать на тумбу, латентный период прыжка и т. д.

Перемещение по доске вырабатывалось с помощью дрессировки по методу В.Л. Дурова (Дуров, 1924; Герд, 1957) в два этапа на маленькой высоте бума и на большой. В качестве раздражителей использовались наталкивающие натуральные воздействия, а затем искусственный сигнал. Подкрепляющими раздражителями были кусочки мяса или колбасы, подаваемые по дозированной системе (Герд, 1958).

В результате собаки перемещались по буму в среднем через 5 сек. после подачи одного-двух искусственных сигналов. Животные шли по всей длине (300 см) доски (независимо от высоты). В 40–70 см от ее конца они прекращали движения и прыгали на вторую тумбу. Чтобы ответить на вопрос о том, как происходила ходьба на узкой доске, подошвы лап животных смазывались краской (Коган, 1969). Смещенной, суженной и расширенной считалась ходьба при условии отклонения животных от средней линии доски, а также при изменении ширины шага.

В табл. 18 приведено время перемещения по буму разных собак (три последних занятия). Пульс, кровяное давление, дыхание и температура тела до запуска изменялись в пределах нормы.

С помощью описанной методики делалась попытка путем исследования ряда поведенческих реакций оценить особенности психических функций, например восприятие и внимание, а также координацию движений. О функциях восприятия и внимания судили по скорости реагирования собак на искусственный сигнал, по скорости оценки ими расстояния для прыжка на тумбу, по количеству пробующих движений и т. д. Такие показатели, как потеря равновесия во время движения по доске, задержки, соскакивания с бума и, особенно в начале перемещения, неудавшиеся прыжки на тумбу, были показателями нарушений координации.

До запуска функции восприятия и внимания, а также координация движений собак, перемещающихся по доске, были нормальными, четко было сформировано сигнальное значение внешних раздражений. Собаки верно оценивали опорные возможности бума, расстояние для прыжка на вторую тумбу. Прыжки с тумбы на пол осуществлялись с правильных исходных позиций и предполагали мгновенную двигательную и сенсорную ориентировку.

Во время проведения этой пробы животные выражали положительные эмоции: помахивали хвостом, осуществляли специфические движения с ориентацией на человека, спокойно вели себя во время перемещения, у них не было эмоциональной напряженности или вялости, при движении по доске отсутствовал страх. Реакции вегетативной системы были нормальными.

Все это свидетельствовало о неудовлетворительном состоянии рецепторных функций и рабочих механизмов ходьбы и позволяло сделать вывод о хорошем состоянии отдельных поведенческих компонентов и психических реакций собак.

После запуска поведенческие реакции собак при перемещении по доске на высоте 105 см, и это видно из табл. 19, значительно изменились. Животных было трудно заставить идти по доске. Экспериментатору приходилось много раз подавать сигналы, и собаки впервые вступили на доску только после четырех или пяти групп побуждающих попыток экспериментатора. Еще больше усилий требовалось для того, чтобы заставить их идти по доске. Сделав один-два шага, они стремились повернуть назад, а четыре-пять — спрыгнуть с доски. Все это говорило о том, что животные заранее оценивали эти действия как неблагоприятные, и такая оценка, судя по начальным шагам и прыжкам (часто прыжкам-падениям), соответствовала действительной оценке возможностей собак.

Перемещения до конца доски впервые были получены у Белки после 11 групп повторных попыток, у Жульки — после 25 и у Звездочки — после 13. Поведенческие реакции этих животных были различными. Белка перемещалась по доске быстро, без задержек и пробующих движений. Значительные отклонения лап от средней линии перемещения, их постановка на самый край и скольжение, другие виды потери равновесия преодолевались животным в ходе движения, зачастую путем увеличения скорости и увеличения двигательных ошибок. Создавалось впечатление, что если бы не такая скорость, животное не могло бы перемещаться по доске.

Жульку, наоборот, характеризовало медленное движение, большое количество задержек, пробующих движений. В связи с этим количество потерь равновесия у этой собаки было меньше, чем у Белки. Передвижение по доске и прыжки с нее часто совершались без необходимой предварительной ориентировки и с неправильных позиций, собаки долго примеривались, а касаясь пола, плохо пружинили тело. Все это говорило об ухудшении координации движений.

Об ухудшении восприятия и понижении внимания у Белки говорили двигательные ошибки, связанные с неверной оценкой ширины доски, расстояний и т. д., часто они кончались потерями равновесия, а иногда и падениями. Те же явления имели место и у двух других собак.

Интересным феноменом было появление движений, которые не наблюдались до запуска, а после запуска у Жульки, Стрелки и Звездочки получили широкое распространение. Условно такие действия были названы пробными. Собаки, находясь на доске, делали попытку поставить на очередную позицию переднюю лапу, но, еще не начав перемещать на нее центр тяжести, переставляли эту лапу в исходное положение, а затем в другое место. Иногда пробные движения имели еще менее завершенную форму: животные проводили лапой или дотрагивались ею до поверхности доски и тут же убирали ее снова. В ряде случаев они ограничивались подобным движением, не касаясь доски. Все это свидетельствовало о том, что после запуска собаки не могли в оценке опорных поверхностей ограничиваться показаниями зрительного анализатора и в наиболее ответственные моменты привлекали также и другие виды ориентировки.

Эмоциональное состояние собак во время этих проб после космических полетов было неудовлетворительным. Отмечалась одеревенелость мускулатуры, в некоторых случаях дрожь, что говорило о страхе. Помахивания хвостом не регистрировались. Были случаи непроизвольных мочеиспусканий и дефекации.

После перемещения по буму животные часто не реагировали на многие раздражители. Иногда дышали открытой пастью, часто и поверхностно, иногда ложились и почти не двигались. Все это производило впечатление сильной утомленности, совершенно не регистрируемой до запуска в космос.

Для оценки психического состояния собак также были использованы эмоциональные пробы. Полученные при этом данные, сведенные в табл. 20, говорят о значительном неблагоприятном изменении вегетативных реакций. Пробы, очевидно, вызывали в психике собак существенные сдвиги, не типичные для их нормального состояния. Движения были скованы, мускулатура напряжена, отмечалась дрожь тела, скуление, непроизвольное выделение мочи, вялость, ненормальная расслабленность, неподвижность или патологическая торопливость.

Судя по сокращению времени удерживания груза и по ярко выраженным отрицательным поведенческим реакциям при нагрузках (скуление, попытки лечь на гвозди, прислониться к стенке и т. д.), собаки после запуска в космос стали быстро утомляться.

Таким образом, полученные факты говорят о значительном ухудшении ряда поведенческих реакций собак, связанных с их восприятием, эмоциональным состоянием, координацией движений. Значит, запуск в космос влиял на поведение и психическую деятельность собак.

Сопоставление этих данных с данными, приведенными в предыдущем разделе, позволяет говорить о соответствии материалов, характеризующих поведение животных, материалам, определяющим другие изменения.

Поведение собак отражало характер тех сдвигов, которые были зарегистрированы при анализе реакций центральной нервной системы. Возникновение движений ходьбы и быстрое их прекращение, замедленность и вялость реакций собак, по-видимому, объяснялись ухудшением у них процессов возбуждения, их взрывчатостью и быстрой истощаемостью, а также нарушением процессов активного торможения и, наоборот, развитием пассивного. Об ухудшении активных видов торможения говорит неудовлетворительная ориентировка животных на доске и неточность их движений, о развитии пассивных движений — быстрая утомляемость и сонливость. Интересно, что в приведенных нами фактах отчетливо прослеживались и более детальные характеристики поведения, определяемого сдвигами в центральной нервной системе. Так, например, у Белки была обнаружена повышенная возбудимость, большая, чем у Жульки и Стрелки, и соответственно этому поведение этой собаки характеризовалось более быстрым появлением неточных реакций, скорыми и торопливыми движениями.

Наоборот, факты, подтверждающие связь характера изменения поведения с типом высшей нервной деятельности, в наших опытах не были обнаружены. Белка, да и Жулька, во время опытов, направленных на выявление особенностей их высшей нервной деятельности, были отнесены к числу собак с сильной нервной системой, и тем не менее после запуска их поведение изменялось более значительно, чем, например, у Звездочки, у которой ни процесс возбуждения, ни процесс торможения во время предварительных обследований не обладали такой силой, как у Белки и Стрелки.

Особо следует остановиться на резком ухудшении эмоционального состояния собак после запуска.

Выше было показано, что угнетенность психики у некоторых собак возникает после их длительного пребывания в камере. Здесь тот же эффект в его яркой форме был достигнут после запуска в космос. Поскольку мы наблюдали его в сочетании со сдвигами в центральной нервной системе, а эти сдвиги, как доказано в предыдущем разделе, были характерны для животных, использованных в полетах, то ухудшение психического состояния следовало признать результатом значительных сдвигов в высшей нервной деятельности собак. Очевидно, при резких неблагоприятных изменениях в области возбудительных и тормозных процессов, описанные изменения психических процессов обусловливают чрезмерно осторожное и неактивное поведение животных и тем самым позволяют избегать сильных раздражителей. В этом заключается, по-видимому, один из механизмов адаптации собак к состоянию их центральной нервной системы.