Сигналы и от периферии к центру, и от центра к периферии передаются двумя способами. Первый — нервный импульс, имеющий в основном электрическую природу и потому передаваемый чрезвычайно быстро; так, реагировать на раздражение движением мы можем мгновенно. Задача импульсного проведения — быстро доставить сигнал нервной системе и столь же быстро отреагировать на него. Второй способ — неимпульсные трофические влияния. Замедленная киносъемка нервных волокон под микроскопом позволила установить, что в них все время происходит движение полужидкой аксоплазмы, окружающей нейрофибриллы, по которым передаются нервные импульсы. В чувствительных, афферентных волокнах аксоплазма движется от периферии к центру, а в эфферентных — наоборот. Движение это на много порядков медленнее проведения импульсов: от 2 мм до 40 см/сут. Характер веществ, приносимых током аксо-плазмы и через поры нервных окончаний поступающих в нервные клетки и в клетки периферических органов, изучен еще далеко не достаточно, но уже известно, что многие из них являются белками или нолипептидами. Эти вещества биологически активны, и с их помощью осуществляются влияния нервной системы на процессы обмена веществ, «настройка» органов на выполнение функции, активация и ингибирование ферментов. Вместе с тем наличие тока аксоплазмы от периферии к центру свидетельствует об аналогичных влияниях периферии на нервные клетки, способствующих формированию ответа на изменения условий среды. Естественно, что при экстренном, кратковременном приспособлении организма к этим условиям ведущее значение принадлежит быстрым, импульсным сигналам, а при приспособлении длительном все большую роль начинают играть неимпульсные трофические влияния.

Нервная система, регулируя функции, действует по принципу рефлекса: сигнал с периферии, переработка и отражение его нервной системой на периферию с соответствующим «приказом». В своем труде «Рефлексы головного мозга», вышедшем в 1863 г., отец отечественной физиологии И.М. Сеченов подчеркивал, что все акты сознательной и бессознательной жизни являются рефлексами. Рефлексы делят на безусловные и условные, открытые И.П. Павловым. Безусловные рефлексы свойственны всем организмам, имеющим нервную систему, хотя бы самую примитивную. Они являются врожденной реакцией, сохраняющейся в течение всей жизни. Сигнал от рецептора доходит до связанной с ним чувствительной нервной клетки и возбуждает ее. Возбуждение передается другим нервным клеткам в различных отделах нервной системы до коры головного мозга включительно. Но они могут осуществляться и на уровне спинного мозга, без участия высших отделов нервной системы. Следовательно, безусловные рефлексы могут быть осознанными или неосознанными.

Условные рефлексы — временные связи нервной системы со средой. Они образуются при сочетании действия безусловного раздражителя с условиями, его сопровождающими. Например, выделение пищеварительных соков у собаки только на звонок или зажигание лампочки, если эти условные раздражители на протяжении какого-то времени сопровождали получение собакой пищи. Если условный рефлекс не подкреплять, перестать сочетать безусловную реакцию с условным раздражителем, то он затухает. Это дает организму большие возможности для образования все новых и новых условных рефлексов в связи с возникновением новых раздражителей, исходящих из внешней или внутренней среды.

Условные рефлексы образуются с участием высших отделов центральной нервной системы. Они могут быть чрезвычайно сложными, так как условным раздражителем является не только какой-нибудь один фактор среды, а целый комплекс их. У человека, обладающего второй сигнальной системой, условным раздражителем могут служить и слово, и мысль, на которые образуются условные рефлексы так же, как на действие тех или иных конкретных факторов среды.

Условные рефлексы могут превращаться в натуральные условные рефлексы, более прочные, чем выработанные. Они образуются в течение жизни организма в обстановке его естественного существования при действии на организм раздражителей, постоянно сопутствующих агентам, вызывающим тот или иной безусловный рефлекс, и определяют отношение организма с внешней средой. На первый взгляд натуральные условные рефлексы похожи на безусловные. Известно, что вид и запах мяса вызывают у собаки выделение слюны. Казалось бы, это просто безусловный рефлекс. Но это не так. Советский физиолог И.С. Цитович показал, что щенки, питавшиеся до 7 мес молоком, на запах мяса не выделяют слюну. Значит, то, что наблюдается у взрослых собак, не безусловный, а натуральный условный рефлекс.

Натуральные условные рефлексы касаются самых различных функций, причем их эффекты не обязательно направлены на какую-нибудь одну функциональную систему, но чаще бывают комплексными, распространяясь на ряд функционально связанных друг с другом систем. Таким образом, простые и натуральные условные рефлексы определяют поведение животного и настраивают функции его организма на лучшее, наиболее эффективное приспособление к изменившимся условиям среды.

Еще более похожи на безусловные рефлексы различные инстинкты — сложные врожденные акты поведения живых организмов в ответ на изменения во внешней или внутренней среде. И.П. Павлов квалифицировал инстинкты как безусловные рефлексы, развившиеся из условных в процессе исторического развития. Инстинкты в значительной мере определяют поведение животных, сочетаясь с приобретенными в течение жизни условными рефлексами. При этом у насекомых, рыб и птиц большее значение имеет инстинкт; у млекопитающих преобладает условно рефлекторный элемент; у человека инстинкты подчинены большому количеству условных рефлексов, осуществляемых посредством первой и второй сигнальных систем, и проявляются они в чистом виде лишь при очень резких и сильных внешних воздействиях. Для примера можно привести такой случай. Автор этих строк во время войны однажды попал под бомбежку и обстрел кружащих над редким лесом немецких пикирующих самолетов. Чтобы как-то укрыться, он прилег возле старой осины. Когда же самолеты ушли, он обнаружил, что за время бомбежки совершенно бессознательно руками подрылся под корни осины. Голова и верхняя треть спины были в открытой пещерке, а остальная часть тела торчала наружу. Конечно, эти действия нельзя признать безусловно целесообразными, но тут сработал инстинкт самосохранения в чистом виде.

Инстинкты могут проявляться не только в сравнительно простых актах поведения, но и в сложных, весьма точных действиях. Например, осы сфексы обеспечивают питание своего потомства, запасая личинки других насекомых. Но они не убивают их, а лишь парализуют с помощью ювелирно-точного укола в один из нервных узлов, который «заведует» движением.

В отличие от условного рефлекса, нацеленного на определенную функцию, инстинктивные реакции — общие реакции организма, захватывающие различные функциональные системы: дыхание, кровообращение, движение, железы внутреннее секреции и др. Естественно, что инстинкты существенно помогают организму адаптироваться к условиям среды. Но приспособительное значение их относительно. В слишком необычных условиях целесообразность инстинкта в ряде случаев теряется, хотя при других обстоятельствах они и полезны организму. Так, осы и пчелы заделывают ячейку, куда отложено яйцо, даже если заготовленный мед для питания личинки извлечен оттуда.