इवान पेत्रोविच पावलोव
Ivan Petrovich Pavlov
रशियन शरीरक्रियाशास्त्रज्ञ
जन्म: 14 सप्टेंबर, 1849
मृत्यू: 27 फेब्रुवारी, 1936

वैद्यकशास्त्रात मोलाची भर

मानवी मेंदू हा निसर्गाचा एक विलक्षण अविष्कार आहे. परंतु, अगदी अलीकडेपर्यंत म्हणजे विसाव्या शतकाच्या सुरुवातीपर्यंत मेंदूच्या विस्मयकारक गुंतागुंतीचे ज्ञान शास्त्रज्ञांना नव्हते. महान रशियन शास्त्रज्ञ इवाद पेत्रोविच पावलोव व त्यांच्या शिष्यांनी मेंदूच्या कार्याबाबत पथदर्शक संशोधन केले. त्यांनी संशोधनासाठी निवडलेल्या शरीरक्रियांमध्येच त्यांच्या यशाचे गमक होते.
अचानक आपल्या डोळ्यांजवळ एखादी वस्तू आली तर आपल्या पापण्या आपोआप मिटतात किंवा आपल्या आजूबाजूला एकदम मोठा आवाज झाला तर आपण दचकतो. या क्रिया आपण अहेतुकपणे करतो. त्या करण्यासाठी आपल्याला विचार करावा लागत नाही. या क्रिया अंगभूत जन्मजात असतात. पाळण्यातले लहान मूलदेखील अशाच प्रतिक्रिया देते. या प्रतिक्रियांना प्रतिक्षित क्रिया (Reflexactim) किंवा प्रतिक्षेप (Reflex) म्हणतात. अशाच पण थोड्या वेगळ्या प्रतिक्षिप्त क्रियाही असतात. उदा. एखादा खमंग पदार्थ पाहिला, त्याचा वास आला किंवा त्याची नुसती आठवण झाली तरी आपल्या तोंडाला पाणी सुटते. ही प्रतिक्षिप्त क्रियाच असते. पण जन्मजात नसते. आपल्या पूर्वानुभवाच्या स्मृतीशी, सवयींशी त्यांचा संबंध असतो. त्या अनुभवजन्य म्हणजे जीवनक्रमात शिकलेल्या प्रक्षेपी प्रतिक्षिप्त क्रिया (नंतर प्राप्त झालेल्या) असतात. त्यांना पावलोव यांनीच ‘प्रक्षेपी-प्रतिक्षिप्त क्रिया’ (Conditional Reflex Action) संबोधले. ही प्राथमिक स्वरूपाची मानसिक क्रिया असली तरी पावलोव यांच्या मते, मनोव्यापाराच्या प्रचंड इमारतीची ती जणू कोनशिलाच ठरते.
पावलोव यांचा जन्म 14 सप्टेंबर, 1849 ला मध्ये रशियातील रिआझान शहरात झाला. त्यांचे वडील धर्मगुरू होते. त्यांना पुस्तकांची आवड होती. ज्ञानलालसा आणि व्यासंगाचा आदर करण्याचा वारसा पावलोव यांना वडिलांपासून मिळाला. लिहायला वाचायला शिकता शिकता पावलोव यांना वडिलांबरोबर बागकाम करणे अधिक आवडे. त्यातून शारीरिक कष्टही त्यांच्या अंगवळणी पडले.
पावलोव शाळेत असताना रशियातील समाजजीवन बौध्दिक व वैचारिक वातावरणाने भारावून गेले होते. पावलोव यांनी स्वत:च म्हटले आहे की, ‘तत्कालीन साहित्यकृतींनी आमची बौध्दीक रूची निसर्ग विज्ञानाकडे वळवली’ धर्मगुरू होण्यासाठीचे शिक्षण घेत असताना ‘मेंदूचे प्रतिक्षेप’ (Reflexes of Brain) आणि प्रात्यक्षिक शरीरक्रियाविज्ञान (Practical Physiology) या दोन पुस्तकांनी त्यांच्या विचारांना आणि आयुष्याला पूर्ण कलाटणी दिली. धर्मगुरू होण्याचा विचार सोडून त्यांनी सेंट पिटर्सबर्ग विद्यापीठात विज्ञानशाखेत प्रवेश घेतला. सुरूवातीला त्यांनी भौतिकशास्त्र व गणिताचा अभ्यासक्रम घेतला. पण लवकरच तो सोडून लहानपणापासून आकर्षण असलेल्या शरीरक्रियाविज्ञानाकडे ते वळले.
पदवीपूर्वी विद्यार्थी असताना त्यांनी दुसऱ्या एका विद्यार्थ्याबरोबर पहिले प्रयोगाधिष्ठित संशोधन केले. हे संशोधन अग्निपिंड (Pancreas) आणि मज्जसंस्थेच्या संबंधाविषयी होते. त्यासाठी त्यांना सुवर्णपदकही मिळाले. 1878 मध्ये मिलिटरी मेडिकल अॅकॅडमीतून वैद्यकीय पदवी त्यांना मिळाली. याही वेळी ते सुवर्ण पदकाचा मानकरी ठरले. याचवेळी त्यांनी एका खाजगी रूग्णालयाच्या प्रयोगशाळेत पुढील संशोधनाला सुरवात केली. प्रामुख्याने येथेच त्यांनी रक्ताभिसरण व त्याच्या नियंत्रणाचा आणि मज्जसंस्थेचा संबंध सिध्द करणारे प्रयोग केले. त्यांची प्रयोग पध्दती नवीन होती. याच पध्दतीचा विकास पुढे ‘प्रक्षेपी-प्रतिक्षिप्त’ क्रियांच्या संशोधनासाठी उपयुक्त ठरला. तत्पूर्वी शरीरक्रियांच्या अभ्यासासाठी प्राण्यांना भूल देऊन प्रयोग केले जात. पावलोव यांच्या लक्षात आले की, शरीरक्रिया व मज्जासंस्थेच्या गुंतागुंतीच्या प्रक्रियांच्या अभ्यासासाठी भूल दिलेला प्राणी वापरणे यथोचित नाही. कारण ती प्राण्यांची नैसर्गिक अवस्था नसते. नैसर्गिक अवस्थेत दीर्घकाळ अभ्यास करता यावा यासाठी त्यांनी कुत्र्यांना भूलेशिवाय प्रयोगादरम्यान टेबलावर निपचित पडून राहण्याचे शिक्षण दिले. त्यामुळे कुत्र्यांच्या रक्तवाहिन्यांना उपकरणे जोडून हृदय व रक्तवाहिन्यांच्या प्रतिक्षेपाच्या (Reflex) मज्जासंस्थेमार्फत होणाऱ्या नियंत्रणाचे महत्वाचे नियम शोधणे त्यांना शक्य झाले. त्यावरून त्यांनी एक व्यापक अनुमान काढले की, केवळ रक्तवाहिन्याच नव्हे तर सर्वच अवयवांमध्ये संवेदनशील मज्जारज्जू असतात आणि ते यांत्रिक (Mechanical), शारीरिक (physical) आणि रासायनिक उद्दीपकांना (Stimulants) प्रतिसाद देतात.
1890 मध्ये पावलोव यांची सैनिकी वैद्यकीय अकादमीत प्राध्यापक म्हणून नेमणूक झाली. तेथे त्यांनी पचनसंस्थेचा सखोल अभ्यास केला. ‘प्रतिक्षिप्त’ क्रियांचे प्राथमिक संशोधनही त्यांनी येथेच केले. लगेचच नव्याने स्थापन झालेल्या ‘प्रायोगिक वैद्यक संस्थे’च्या शरीरक्रियाविज्ञान विभागाचे ते संचालक झाले व मृत्यूपर्यंत म्हणजे तब्बल 45 वर्षे तेथेच संशोधनात कार्यरत राहिले.
शरीरक्रियाशास्त्रातील पचनसंस्थेचा अभ्यास प्रयोग पध्दतीतील त्रुटींमुळे काहीसा मागे पडला होता. सुट्या सुट्या अवयवांचा अभ्यास शास्त्रज्ञ करत होते. पण ते अपुरे होते. पावलोव यांनी अत्यंत नाजूक व अचूक शास्त्रक्रियाव्दरे कुत्र्यांच्या शरीराच्या वेगवेगळ्या भागात ‘छिद्र खिडक्या’ (Festula Windows) तयार करून पचनसंस्थेचा-पचन ग्रंधीचा सूक्ष्म, सखोल व जवळून अभ्यास केला. पचनग्रंथी मोठ्या संख्येत असतात हे तर दिसून आलेच, तसेच या ग्रंथी अन्न प्रकारानुसार विशिष्ट गुणधर्माचा जाठर रस निर्माण करतात, हेही निदर्शनास आले. अन्न तोंडात गेल्याबरोबर मेंदूला त्याची संवेदना पोचून तेथून जठराला संदेश मिळून जाठरस्स स्रवतो, हेही पावलोव यांनी दाखवून दिले. पचनक्रिया व मेंदू आणि मज्जासंस्थेचा संबंध शोधून शरीराचे कार्य कसे एकात्मरीतीने चालते, हे पावलोव यांनी लक्षात आणून दिले. या संशोधनाचे निष्कर्ष त्यांनी 1898 मध्ये ‘पचन ग्रंथीचे कार्य’ (Work of Digestive Glands) या आपल्या पुस्तकात मांडले. या संशोधनासाठी पावलोव यांना 1904 साली नोबेल पारितोषिक बहाल करण्यात आले. नोबेल मिळवणारे ते पहिले रशियन होते.
या संशोधनानंतर पावलोव यांनी मेंदूच्या-मज्जासंस्थेच्या अधिक प्रगत कार्यावर लक्ष केंद्रित केले. त्याची परिणती म्हणजे ‘प्रक्षेपी-प्रतिक्षिप्त’ क्रियांचा शोध होय.
पचनग्रंथीच्या अभ्यासादरम्यान पावलोव व सहकाऱ्यांच्या लक्षात आले होते की, कुत्र्यांनी अन्न तोंडात घेतल्यावरच केवळ जाठररस स्रवत नव्हता तर दूरून अन्न पाहिल्यावरही ही क्रिया घडत होती. लाळेबद्दलही हेच होत होते. इतरांप्रमाणेच पावलोव याला ‘मानसिक उद्दीपन’ (Psychic Stimulation) मानत होते. अन्न तोंडात गेल्यावर सुरू होणाऱ्या क्रिया शरीरक्रियाविज्ञानाचा प्रांत तर दूरून अन्न पाहून अथवा वासाने घडून येणाऱ्या क्रिया मानसशास्त्राच्या कक्षेतील मानल्या जात होत्या. पावलोव यांचे संशोधन जसजसे प्रगत होत होते तसे त्यांना आपल्या विचारांची दिशा चुकत असल्याचे जाणवले. मानसिक क्रियांच्या मेंदूतील साऱ्या यंत्रणा अनुभवजन्य सहजस्फूर्त प्रतिक्रियांवर-प्रक्षेपी प्रतिक्षिप्त क्रियांवरच अवलंबून असतात, या निष्कर्षापर्यंत पावलोव आले आणि त्याच्या सिध्दतेसाठी त्यांनी दोन महत्वाचे प्रयोग केले.
कुत्र्याला अन्न देण्यापूर्वी घंटा वाजवली जाई. यातील अन्न मिळणे ही घटना जीवनावश्यक, तर घंटा अनावश्यक पण कुत्रा लवकरच या दोन्हीचा संबंध जोडण्यास शिकला आणि नंतर नुसती घंटा वाजवली (अन्न दिले वा दाखवले नाही) तरी कुत्र्याला लाळ सुटू लागली. जाठररस स्रवू लागले. पावलोव यांनी प्रतिक्षेपात (Reflex) बदल आणला होता. यालाच त्यांनी ‘प्रक्षेपी प्रतिक्षिप्त क्रिया’ (Conditional Reflex Action) म्हटले.
असाच आणखी एक प्रयोग त्यांनी केला. अन्न देण्यापूर्वी कुत्र्याला गोलाकार दिवा दाखवला जाई. त्याचवेळी कुत्र्याला लंबगोलाकार दिवाही दाखवला जाई पण अन्न दिले जात नसे. अन्न केव्हा मिळणार, हे कुत्रा लवकर शिकला. गोल दिवा आणि अन्न यांचा संबंध त्याच्या मेंदूतून प्रस्थापित झाला. नंतर लंबाकार दिव्याचा आकार हळू हळू बदलत गोलाकारासारखा केला. (पूर्ण गोल नाही). बिचारा कुत्रा गोंधळून जाऊ लागला. त्याला दोन दिव्यात फरक करता येईना. अन्न केव्हा मिळणार, हे त्याला उमगेना. कुत्र्याचे मानसिक संतुलन बिघडून तो गोल गोल फिरून भुंकू लागला. पण पावलोव यांनी त्याच्या या प्रतिक्षेपात पुन्हा बदल घडवून कुत्र्याला बरे केले. प्रयोगाचा मानसोपचारशास्त्रलाही पुढे उपयोग झाला.
(शरीरातील कोणतीही पेशी आणि एक पेशीय जीवसुध्दा) प्राणी अनुभवलेल्या संवेदनेचा-उद्दीपकाचा काही अंश लक्षात ठेवण्यात आणि पूर्वानुभवानुसार त्यात बदल करण्यात सक्षम असतो. म्हणजेच एका घटनेचा दुसऱ्या घटनेशी संबंध जोडणे साधले जाते. मज्जासंस्थेच्या उत्क्रांतीमुळे हे शक्य झाले आहे. संबंध जोडण्याच्या क्षमतेमुळे सजवांना भोवतालच्या परिस्थितीशी किंवा बदलणाऱ्या परिस्थितीशी जुळवून घेणे शक्य झाले आहे. पण प्राण्यांमध्ये वास, चव, उष्णता, श्रवण, पाहणे असे प्रत्यक्ष उद्दीपक, खूण किंवा संकेत ठरतात. माणसाचा विशेष असा की, या (संकेताबरोबर) माणूस शब्दही वापरतो. थोडक्यात, शब्द म्हणजे या संकेतांचे संकेत ठरले आहेत. मानसशास्त्रीयदृष्ट्या, बोलणे ही दुसरी संकेत यंत्रणा मानली जाते. बोलण्यामुळे माणसाला माहितीचे मूलभूत व नवीन प्रकारे संस्कारण करता येते. तसेच सामान्यीकरण (Generalization) आणि अमूर्तकिरणाची उच्च पातळी गाठता येते. ज्ञान संचय करून तो एका पिढीकडून दुसऱ्या पिढीकडेही देता येतो.
पावलोव यांचे कुत्र्यावरील प्रयोग प्रसिद्ध असले तरी त्याचा अंतिम हेतू मानवी मेंदू व मन यांचे कसे चालते, हे शोधण्याचा होता. त्यासाठी त्यांनी अधिक प्रगत अशा गोरिला माकडांवर प्रयोग केले. तसेच मानवी स्वभावाचे, निरनिराळ्या मानसिक रूग्णांचे बारकाईने निरीक्षण केले. कुत्र्यासारख्या प्राण्यात प्रक्षेपी क्रिया या प्राथमिक पातळीवरील असतात पण मानवामध्ये त्या खूपच विकसित होतात. शब्द वाकप्रचार यांना संदर्भानुसार वेगवेगळे ध्वनित अर्थ संस्कारांमार्फत, शिक्षणामार्फत प्राप्त होतात. त्यामुळे मानवामध्ये प्रक्षेपी क्रियांबाबत साचेबंद विचार करून चालणार नाही, मानवाचे खास वैशिष्ट्य लक्षात घेतले पाहिजे हे त्यांनी आवर्जून मांडले. असे असूनही पावलोव यांच्या प्राण्यांवरील प्रयोगाचे दाखले देऊन मानवाच्या प्रतिक्रिया प्राण्यांमध्ये यांत्रिक असतात, असा गैरसमज पसरवलेला आढळतो.
मेंदू कसे कार्य करतो, मनोव्यापार कसे चालतात हे पावलोव यांच्या आधी एक गूढच होते. शास्त्रीय ज्ञानाअभावी याबाबत अनेक अशास्त्रीय समजुती प्रचलित होत्या. पावलोव यांच्या संशोधनामुळे मेंदूच्या कामकाजाविषयी मानसिक प्रक्रियांविषयी भौतिकवादी, शास्त्रीय दृष्टिकोनाला पुष्टी व चालना मिळाली ही त्यांची सर्वांत महत्वाची कामगिरी आहे. डोळ्याला न दिसणाऱ्या हाताला न लागणाऱ्या मानसिक व्यापाराचा अभ्यास इतर शरिरक्रियांप्रमाणेच प्रयोगांनी करता येतो, ही कल्पनाच अनेकांना प्रथम फार धक्कादायक वाटली. यावरून पावलोव यांच्या कामाचे महत्व लक्षात येईल.
‘प्रक्षेपी-प्रतिक्षिप्त क्रिया’ शोधाच्या आधारावर पावलोव वैद्यकशास्त्रातील मानसोपचार या उपशाखेकडे वळले. मानसिक आजाराचे निदान आणि त्यानंतर उपचार शारीरिक आजार व त्यांचे उपचारांइतकेच महत्वाचे आहेत आणि मानसिक आजाराचे मूळ हे मेंदूमध्ये असल्याने खरे पाहता हे आजार शरीराच्या आजाराप्रमाणेच मानले गेले पाहिजेत. हा दृष्टिकोन समाजात व वैद्यकशास्त्रात पावलोवमुळेच रूजला गेला. पावलोव यांचे प्रयोग दर्शवतात की, विशिष्ट प्रकारच्या संवेदना सतत मिळाल्यामुळे त्या संवेदनाच्या पूर्ण आजारी जाऊन कुत्रा शेवटी सभोवतालच्या साध्या संवेदनांना प्रतिसाद देण्यासदेखील समर्थ राहत नाही. यावरून पावलोव यांनी अनुमान काढले की, कुत्रा शेवटी सभोवतालच्या इतर संवेदनांचे अस्तित्व विसरून न्यूरॉसिसचा (मानसिक आजार) बळी ठरला. मनोविकारग्रस्त रुग्णांच्या बाबतीत असेच होत असणार ज्यायोगे, रोजच्या जीवनकलहाच्या संवेदना इतक्या प्रबळ होतात की, तो माणूस शेवटी सभोवतालच्या नेहमीच्या संवेदना विसरतो आणि शेवटी मनोविकाराचा बळी ठरतो. मनोविकारांचे मूळ समजल्यानंतर यांच्या उपचारशास्त्रात झपाट्याने प्रगती झाली. आणि योग्य उपचाराने मनोविकार पूर्णपणे बरे होतात. मानसेपचारातील या प्रगतीचा पाया पावलोवने आपल्या मूलभूत संशोधनाव्दारा घातला.