Таково было положение дел в начале 50-х годов. В 1953 г. при проведении одного эксперимента в университете Мак-Хилла произошел случай, который заставил по-иному взглянуть на связь между электрическим раздражением и эмоциями.
Открытие «центров удовольствия» в головном мозгу
Опыт, целью которого было изучение функции ретикулярной системы среднего мозга, проводился на крысах. Главным исследователем был Джемс Олдс, вся работа велась под руководством физиолога Д. О. Хебба. Эта группа экспериментаторов в то время еще не вполне освоила технику точного размещения электродов в мозгу крысы. Вследствие этого у одной крысы кончик электрода не попал в нужный участок и оказался в ткани переднего мозга вблизи гипоталамуса. Благодаря этой счастливой случайности было открыто новое явление.
В ходе эксперимента животное с вживленным электродом, включенным во внешнюю цепь, поместили в большой ящик, в котором оно могло свободно передвигаться. Согласно программе опыта, экспериментатор должен был замыкать цепь и посылать через электрод слабый ток всякий раз, когда животное случайно заходило в один определенный угол яшика. В опытах с крысой, в мозгу которой электрод был не на своем месте, наблюдалось необычное явление. При пропускании тока крыса, казалось, испытывала приятное ощущение, и вскоре она начала упорно возвращаться в тот же угол, чтобы испытать его еще раз.
Это было действительно нечто новое. По-видимому, это явление было родственным, но противоположным открытому ранее феномену «мнимой ярости» при электрическом раздражении. В данном эксперименте животное могло выбирать между получением и неполучением электрического раздражения, и оно намеренно делало положительный выбор. При этих обстоятельствах трудно было не поверить, что у крысы возникало действительно приятное ощущение, а не просто имитация его внешних проявлений.
Всякое сомнение в правильности такой интерпретации было устранено, после того как Олдс провел на своих грызунах остроумный опыт, основанный на принципе «сделай сам». Он установил в клетке для крысы рычаг и соединил его с внешней электрической целью так, чтобы всякий раз, когда крыса нажмет лапой на рычаг, через ее мозг проходил раздражающий ток. Таким образом, нанесение раздражения полностью зависело от самой крысы. Предполагалось, что если она испытывает приятное ощущение, то оно заставит ее научиться нажимать на рычаг для получения электрического «вознаграждения»; если же никакою действительного удовольствия не возникает, то она будет нажимать на рычаг не чаще, чем любая обычная крыса, бегающая по клетке и время от времени случайно наступающая на рычаг, оказавшийся на ее пути. В эксперименте сразу же был получен совершенно ясный результат. Когда рычаг был отключен от электрической цепи, крыса при своих беспорядочных странствиях по клетке наступала на него от 10 до 25 раз в час. Когда же включали ток, крыса нажимала на рычаг несколько тысяч раз в час! И при этом не было никаких признаков «насыщения»! При надлежащем положении электродов животные непрерывно раздражали собственный мозг по нескольку тысяч раз в час в продолжение 1—2 суток, пока не наступало физическое изнеможение. Субъективную силу электрического «вознаграждения» измеряли и другими способами. В течение суток и более крысам не давали пищи, а затем пускали их в клетку, в одном углу которой находился корм, а в другом — рычаг для «самораздражения». Крыса с надлежащим образом расположенным электродом, ранее научившаяся нажимать рычаг, не обращала внимания на пищу, направлялась прямо к рычагу и предавалась непрерывной оргии самораздражения, несмотря на голод.
Олдс продолжал тщательное обследование ствола мозга и связанных с ним областей с целью построения трехмерной карты расположения и относительной эффективности центров удовольствия в мозгу крысы. В этой работе число нажатий на рычаг за 1 час истолковывалось как показатель субъективной интенсивности раздражителя. Результаты таких измерений хорошо воспроизводимы: определенные таким способом области высокой и низкой эффективности раздражения постоянны для каждой данной крысы и обнаруживают достаточное сходство у разных особей. Полученные карты показывают, что центры удовольствия в мозгу крысы находятся в различных областях, начиная с верхне-средней части ствола и кпереди от нее, в частности в таламусе, гипоталамусе и в некоторых так называемых «базальных ганглиях», тесно связанных со стволом. При определенных, особо благоприятных положениях раздражающего электрода животное может производить самораздражение до 7000 раз в 1 час.