Таким образом, исследования показали, что ориентировочная реакция выражается рядом вегетативных, эмоциональных и электроэнцефалографических сдвигов. Такого рода анализ привел к выводу, что эта реакция возникает в результате активности сложной функциональной системы, в которой значительную роль играет ретикулярная (сетчатая) формация ствола мозга.
Рис. 1. Схема восходящей ретикулярной активирующей системы
Сенсорные импульсы сходятся в ретикулярной формации (заштриховано). Импульсы из ретикулярной формации передаются в кору головного мозга, вызывая ее активацию
Это образование мозга анатомически известно очень давно. Оно представляет собой огромную сеть нейронов (отсюда и название «сетевидная формация»), большая часть которых имеет короткие отростки, связывающие между собой отдельные клетки. Расположена ретикулярная формация по всей длине ствола мозга, между ядрами черепно-мозговых нервов и длинных путей (афферентных и эфферентных), соединяющих полушария мозга со спинным мозгом (рис. 1). Функциональное назначение этого образования долго оставалось невыясненным. В 40―50-х годах нашего века было установлено, что в ее верхних отделах имеется механизм, поддерживающий необходимый уровень бодрствования, названный активирующей восходящей системой. Разрушение ее повергает животное в сон. Однако не только регуляция сна и бодрствования составляют функцию этой системы. Она является одним из важнейших интегративных аппаратов мозга, организующих поведение, в том числе процессы внимания, играющие важную роль в восприятии информации и, следовательно, имеющие значение для обучения и памяти.
Роль ретикулярной формации для процессов восприятия показана многими экспериментальными исследованиями. Так, установлено, что уровень активности ретикулярной формации влияет на способность различения раздражителей. При определенной интенсивности раздражения этих структур повышается способность к различению раздражителей и сокращается время реакции. По сообщению известного американского нейрофизиолога Д. Линдсли, стимуляция ретикулярной формации у кошек оказывала влияние на ряд электрофизиологических показателей, лежащих в основе способности зрительного различения. Эти данные указывают на то, что ретикулярная формация изменяет возбудимость специфических (зрительной, слуховой, обонятельной) корковых зон и тем самым облегчает процесс восприятия информации. Яркой иллюстрацией важной роли ретикулярной формации в организации ориентировочной реакции, и следовательно в отборе информации для запоминания, являются опыты с вызванными потенциалами.
Известно, что вспышка света вызывает электрический ответ в зрительной зоне коры, а звук — в слуховой. Эти ответы называются вызванными потенциалами. Две вспышки света, разделенные промежутком 50 м/сек, обычно дают только один вызванный потенциал; после 5-секундной стимуляции ретикулярной формации в коре регистрируются два вызванных потенциала. При монотонно повторяющихся раздражителях, например, при регулярной серии определенных звуков в виде щелчков или света, неспецифические потенциалы мозга обнаруживают свойство привыкания и постепенно исчезают. Такое привыкание следует рассматривать как еще одну элементарную форму обучения. Американский физик Д. Вулдридж удачно называет его «негативным обучением»: оно может быть противоположным в своей основе позитивному обучению при выработке условных реакций. Это значит, что существуют, по-видимому, неспецифические нервные токи импульсов, ослабление которых коррелирует с кажущимся угасанием наших ощущений (привыканием) при длительном и монотонном повторении раздражения. По мере обучения животного привыкание приводит к тому, что высокая вначале неспецифическая активность мозга снижается и даже, возможно, совсем исчезает. Этими опытами удалось объективно показать, как осуществляется участие ретикулярной формации в процессе восприятия и отбора информации.
Способность к распознаванию — одна из наиболее удивительных и совершенных функций мозга, осуществляемых с помощью аппарата памяти. Можно допустить, что последовательность различения падающих на нас раздражителей складывается из первичного анализа и отбора и последующего более тонкого их различения. Первичный анализ и отбор должны быть прежде всего направлены на выделение раздражителя из «шума». Последующий этап анализа связан, по-видимому, с оценкой общей ситуации и выделением качественно значимых, существенных для данного момента обстоятельств, предшествующих дальнейшему, более детальному различению выделенных объектов. Структуры, ответственные за этот анализ, должны иметь входы для зрительных, слуховых, обонятельных и других раздражителей. Кроме того, они должны получать наиболее раннюю информацию о свойствах раздражителя. Можно предположить их связь с рядом образований мозга, и в первую очередь с ретикулярной формацией ствола мозга, участие которой в формировании ориентировочной реакции не вызывает сомнений. Есть указания на роль в этом процессе некоторых корковых областей мозга, связанных с восприятием чувствительных раздражений.