Павлов сформулировал идею условных рефлексов, изучая слюнные железы собаки. Его удивило, что слюна обильно шла не только тогда, когда животному капали в рот из пробирки слабую соляную кислоту, но и при одном только виде пробирки. Цепкая память сопоставила этот факт с другим, отмеченным несколько лет назад при опытах над одной из желудочных желез: там тоже желудочный сок выделялся при виде пищи, задолго до того, как она попадала в рот, не то что в желудок. Действию пищи предшествовал ее вид. Действию кислоты — вид пробирки. Ученый делает вывод: в мозгу образовалась цепь «пробирка — кислота — слюна». При достаточном числе повторений происходит «нервное замыкание»: средний член ряда как бы выпадает, остается связь «пробирка — слюна». Связь  у с л о в н а я, которая возникает и проявляется только в определенных  у с л о в и я х  опыта и не проявляется в иных. Этим она отличается от простой, безусловной рефлекторной связи, открытой Декартом.

Павлов считал, что условный рефлекс — это  э л е м е н т а р н о е  п с и х и ч е с к о е  я в л е н и е, а потому с его помощью удастся «…получить объективную физиологическую картину высшей деятельности животных, то есть нормальную работу высшего отдела головного мозга вместо раньше проводившихся всяческих опытов его искусственного раздражения и разрушения…». «Не нужно большого воображения, — писал он, — чтобы сразу увидеть, какое прямо неисчислимое множество условных рефлексов постоянно практикуется сложнейшей системой человека, поставленной часто в широчайшей не только общеприродной среде, но и в специально социальной среде, в крайнем ее масштабе до степени всего человечества». Здесь чувствуется сильнейшее влияние «Рефлексов головного мозга», но Павлов и не отрицает этого, он прямо говорит, что главным толчком к решению взять рефлекс в качестве отправной точки при исследовании высшей нервной деятельности «…было давнее, еще в юношеские годы испытанное влияние талантливой брошюры Ивана Михайловича Сеченова».

К сожалению, при перенесении данных, полученных в опытах с животными, на человека, из рефлекторной теории исчезла одна деталь, на которую делал немалый упор Сеченов: активность мозга. Мысль. Та самая активность, которая, согласно Сеченову, определяет, какое  о к о н ч а н и е  выберет рефлекс из нескольких возможных вариантов. При работе с животными можно не принимать до поры во внимание собственную активность их мозга. Но при подходе к человеку с его мыслями, волей, желаниями, — словом, со всеми теми качествами, которые объемлются словом «целеустремленность», — мыслительная деятельность никак не может быть оставлена за скобками.

И еще. Д е й с т в и т е л ь н о  л и  условный рефлекс есть элементарное психическое явление? Верно ли, что условные рефлексы высокой сложности складываются из условных же рефлексов меньшей сложности? Когда Павлов выступал с докладом на Мадридском конгрессе, метод условных рефлексов открывал перед исследователями все новые и новые горизонты познания механики мозга. Но нет и не может; быть универсального ключа ко всем тайнам природы. Первые признаки этого наметились в двадцатые годы, когда Иван Петрович суммировал сделанное в книге «Двадцатилетний опыт…».

Дело в том, что у многих исследователей рефлекторная теория вырождалась в несколько простых допущений: любое действие — сумма нескольких рефлекторных дуг; отдельные центры, с которыми в мозгу связаны дуги, действуют вполне предопределенно и расположены в анатомически предопределенных участках мозга; все многообразие деятельности мозга — следствие только соединений и взаимовлияний этих центров.

Однако и экспериментаторы, и анатомы все больше замечали, что в таком виде теория серьезно противоречит действительности. Скажем, нейрохирург перешивает собаке двигательные нервы, управляющие лапой: меняет адресами те, которые несли команды на сгибание, с теми, которые заставляли лапу разгибаться. Казалось бы, коль скоро связи нарушены и мышцы присоединены к «не тем» центрам управления, лапа не сможет действовать. Вначале так и бывает. Но проходит менее полугода, и ее функции восстанавливаются! Перестроились нервные центры в мозгу? Но ведь они «по определению» не имеют права этого делать. Тогда почему животное шагает, словно здоровое?

А вот еще вопрос сторонникам «жесткой» рефлекторной теории: перестройка рефлекса Бабинского. Этот рефлекс давным-давно использовали невропатологи, чтобы определять, не расстроены ли пирамидные проводящие пути, начинающиеся в коре головного мозга. По подошве ноги проводят палочкой — и большой палец сгибается, если пути в порядке, и разгибается, если повреждены. Опыт всегда проводили, когда больной лежал на спине. Никто не предполагал, что поза имеет какое-нибудь значение, пока в тысяча девятьсот двадцать шестом году немец Минковски не перевернул больного на живот: патологическая реакция превратилась в нормальную и наоборот! Почему? Неужели за те несколько десятков секунд, за которые человек перевернулся со спины на живот, мозговые центры перестроились? Впрочем, и перестраиваться-то им не положено по «жесткой» теории…

Изучая условные рефлексы, физиологи заводили подопытных животных в тщательно изолированные лаборатории с толстыми стенами и звуконепроницаемыми дверями. На «башню молчания» возлагались большие надежды, в ней рассчитывали сформировать условный рефлекс «в чистом виде». Увы, отсутствие внешних раздражителей — такой сверхмощный раздражитель, что животное лишалось возможности работать продуктивно. Ведь отгороженные от мира лабораторные комнаты были прообразом сурдокамер, в которых кандидаты в космонавты проверялись на устойчивость психики: по их отчетам, испытание тишиной — самое страшное…

Словом, в начале тридцатых годов грузинский физиолог, будущий академик Иван Соломонович Бериташвили писал, что те школы физиологов, которые видят в высшей нервной деятельности одни рефлексы и ничего более, «…не считаются совершенно с законами общей физиологии центральной нервной системы, а потому созданные ими закономерности… носят чисто гипотетический характер, пригодный только для систематизации фактов, но не для их научного объяснения». Его поддерживал другой будущий академик, тогда профессор Горьковского университета, Петр Кузьмич Анохин: «Новые (и старые) эксперименты ставят под вопрос принцип рефлекса со всеми свойственными ему чертами».

У физиологов крепло убеждение, что «рефлекс — не элемент действия, а его предельный случай». Способы же формирования движений в их истинном виде придется еще долго и трудно познавать.

Статья Бернштейна в «Архиве биологических наук» и стала первым крупным шагом на этом пути познания.

Циклограммы показали, что конечность в целом движется значительно точнее, чем составляющие ее звенья. «Я не знаю, как мозг может решать систему дифференциальных уравнений», — говорил Николай Александрович на семинаре в ЦИТе. Прошедшие годы не потеряны зря, стал ясен ответ: в центральной нервной системе существует «проект движения», и с ним непрерывно сравнивается реальное положение дел, выдаются корректирующие сигналы. Сами по себе они не новость, они известны еще с первых десятилетий XIX века, когда Чарлз Скотт Шеррингтон открыл проприорецепторы — чувствительные образования, которыми в изобилии снабжены все без исключения мышцы, связки и суставы. Он высказал тогда мысль, что с помощью проприорецепторов мозг следит за положением частей тела, ощущает воздействие силы тяжести, степень напряжения мышц… Подход Бернштейна внес принципиальную коррективу: сигналы нужны не сами по себе, а в связи с «проектом движения». Только так и можно будет организму непрерывно решать дифференциальное уравнение движения, корректировать результат по  о т к л о н е н и ю  от заранее запрограммированного действия.

В механике этот принцип, называемый принципом обратной связи, известен со времен Уатта, придумавшего центробежный регулятор оборотов для своей паровой машины. В физиологии — с конца шестидесятых годов прошлого века, когда русский физиолог Илья Фадеевич Цион вместе со своим учителем Карлом Людвигом открыли схему нервных путей, регулирующих кровяное давление. Однако никто не думал, что принцип обратной связи («отрицательной обратной связи», уточнит специалист по теории автоматического регулирования) следует приложить ко всем движениям, ко всем отправлениям организма. Это сделал Николай Александрович Бернштейн. На двенадцать лет раньше, чем «отец кибернетики» Норберт Винер.