इव्हान पाव्हलॉव्ह

April 17, 2011

इव्हान पाव्हलॉव्ह (1849-1936) हा एक शरीरशास्त्राचा (फिजिऑलॉजिस्ट) संशोधक होता. त्यानं आयुष्यातली निम्मी वर्षं पचनसंस्थेविषयी संशोधन केलं. कुत्र्यांच्या लाळ गळण्याच्या प्रक्रियेत त्याला खूपच कुतूहल वाटायला लागलं. यातूनच "कंडिशन्ड रिफ्लेक्‍सेस' या कल्पनेचा जन्म झाला. कोण होता हा इव्हान पाव्हलॉव्ह?

कुशाग्र बुद्धिमत्ता असलेल्या इव्हान पाव्हलॉव्हचा जन्म 14 सप्टेंबर 1849 रोजी रशियातल्या ऱ्याझान या गावी झाला. त्यांची आर्थिक परिस्थिती बेताचीच होती. इव्हानची भावंडं कुपोषणाला बळी पडली होती. इव्हान नशिबानं जेमतेम जिवंत राहिला. इव्हानचे वडील धर्मोपदेशक होते. रीतिरिवाजाप्रमाणे इव्हान धर्मगुरूच व्हायचा, पण इव्हानला शिक्षणाच्या बाबतीत त्याच्या वडिलांनी खूपच स्वातंत्र्य दिलं होतं.
शाळेतल्या एका शिक्षकानं इव्हानमध्ये विज्ञानाविषयी कुतूहल निर्माण केलं. पुढे पीटर्सबर्ग विद्यापीठात मूलद्रव्यांविषयी दस्तुरखुद्द मेंडेलिव्ह याच्याकडून पाव्हलॉव्ह शिकला. तिथे एका पुस्तकात त्यानं माणसाचं शरीर आणि मन यांच्यातल्या संबंधांविषयी वाचलं. त्यात रस निर्माण झाल्यामुळे पाव्हलॉव्हनं वैद्यकीय शिक्षण घ्यायचं ठरवलं. 1879 मध्ये "ऍकॅडमी ऑफ मेडिकल सर्जरी'मध्ये पाव्हलॉव्हला सुवर्णपदक देऊन गौरवण्यात आलं. त्याच वर्षी पाव्हलॉव्हनं पीटर्सबर्गमध्येच एक मोडकीतोडकी प्रयोगशाळा आपल्याच बचतीतून काढली.

1881 मध्ये पाव्हलॉव्हनं सेराफिमा (सारा) या शिक्षिकेशी लग्न केलं, पण पाव्हलॉव्हचा गरिबीबरोबरचा झगडा चालूच होता. तरीही कित्येकदा पाव्हलॉव्ह महिन्याचा पगारच घरी आणायला विसरे. शेवटी प्रचंड खडखडाट झाला की मग पाव्हलॉव्ह स्वतःच्या पगाराची चौकशी करे. एकदा त्यानं प्रयोगासाठी काही फुलपाखरं एका हिवाळ्यात आणून ठेवली होती. उष्णता निर्माण करण्यासाठी इंधनासाठी पाव्हलॉव्हकडे पैसे नव्हते. प्रचंड थंडीमुळे ती मरून गेली.

आपल्या शरीराच्या बाबतीत कित्येक गोष्टी आपल्या नकळतच घडत असतात. डोळ्याकडे कचरा येतोय हे बघून डोळे आपोआपच उघडझाप करतात किंवा आपल्याजवळ कुठलासा मोठा आवाज झाला तर आपण एकदम दचकतो. आपल्या श्‍वासनलिकेत काही अडकलं तर आपल्याला आपोआप ठसका लागतो. या सगळ्या गोष्टींना "अहेतुक प्रतिक्रिया (रिफ्लेक्‍स ऍक्‍शन)' असं म्हणतात. पाव्हलॉव्हनं यात संशोधन करायचं ठरवलं.

1890 मध्ये पाव्हलॉव्हला मानसशास्त्र विभाग (डिपार्टमेंट ऑफ सायकॉलॉजी) सुरू करण्यासाठी "इन्स्टिट्यूट ऑफ एक्‍स्परिमेंटल मेडिसिन'मध्ये आमंत्रित केलं गेलं. पाव्हलॉव्ह आपल्या कामात खूपच दक्ष असे.

पाव्हलॉव्हला पचनसंस्था आणि एकूणच शरीरशास्त्र यांच्यामध्ये खूप रस होता. आपण जेव्हा अन्न खातो तेव्हा तोंडातून जी लाळ सुटते आणि पोटात जे जाठररस निर्माण होतात, त्यामुळे अन्न पचायला मदत होते, पण ही लाळ आणि हे जाठररस निर्माण व्हावेत यासाठी मेंदूतून मज्जातंतूंद्वारा त्या त्या अवयवांना सूचना मिळाव्या लागतात. अन्न खाण्याचा, तो पचण्याचा आणि त्यासाठी मेंदूतून मज्जातंतूंद्वारा मिळणाऱ्या सूचनांचा पाव्हलॉव्हला अभ्यास करायचा होता. पाव्हलॉव्हनं या पचनसंस्थेवरच्या संशोधनात कुत्र्यांचा वापर केला. त्यानं एका कुत्र्याच्या पोटात काय प्रक्रिया चालल्या आहेत ते समजून घेण्यासाठी कुत्र्याच्या पोटाला भोक पाडून जठरातलं सगळं बघता येईल अशी व्यवस्था केली. पण हे करताना मेंदूपासून पोटाकडे जाणाऱ्या मज्जातंतूंना कुठेही धक्का लागणार नाही याची काळजी घेतली. सर्वप्रथम जेव्हा त्या कुत्र्यानं अन्न खाल्लं तेव्हा ते अन्ननलिकेमार्फत कुत्र्याच्या पोटात नेलं आणि त्याच्या पोटात जाठररस निर्माण झाले, हे पाव्हलॉव्हनं पाहिलं. पण आता पाव्हलॉव्हनं आणखी एक गोष्ट केली. त्यानं त्या कुत्र्याच्या गळ्यावर शस्त्रक्रिया करून कुत्र्याची अन्ननलिका बांधून ठेवली आणि त्याच्या गळ्याशी एक भोक पाडून कुत्र्यानं तोंडावाटे खाल्लेलं अन्न पोटात न जाता त्या भोकावाटे शरीराबाहेर जाईल अशी व्यवस्था केली. आता पाव्हलॉव्हनं कुत्र्यासमोर अन्न ठेवलं. त्याबरोबर कुत्र्यानं ते खाऊन टाकलं. पण ते पोटात न जाता शरीराच्या बाहेरच गेलं. पण या वेळी पाव्हलॉव्हला एक आश्‍चर्यकारक गोष्ट लक्षात आली. जरी प्रत्यक्ष अन्न पोटात गेलं नसलं तरीही पोटात जाठररसाचा मोठ्या प्रमाणावर स्राव सुरू झाला. यामुळे या स्रावाचा पोटात प्रत्यक्ष अन्न जाण्याशी संबंध नसून, तो शरीरातल्या मज्जासंस्थांतून येणाऱ्या संदेशांश
ी संबंध आहे आणि समोर अन्न कुत्र्यानं बघितल्यामुळे त्या दृश्‍याचे संदेश कुत्र्याच्या मेंदूपर्यंत गेले असले पाहिजेत आणि त्यामुळेच मेंदूनं मज्जातंतूंच्याद्वारा पोटात जाठररस तयार करण्याच्या सूचना दिल्या असाव्यात, हेही पाव्हलॉव्हनं ताडलं. थोडक्‍यात, अन्न पचवण्यासाठी मेंदूकडून जठराला ज्या सूचना मिळतात त्यामुळे तो जाठररस तयार होत होता; प्रत्यक्ष अन्न जठरात गेल्यामुळे नाही, असा त्यानं निष्कर्ष काढला. हे प्रयोग करण्यासाठी पाव्हलॉव्हला खूपच धीर धरावा लागला. त्याचे पहिले 30 प्रयोग अयशस्वी ठरले, पण हार न मानता त्यानं चिकाटीनं प्रयोग तसेच चालू ठेवले. शेवटी त्याला यश मिळालं तेव्हा मात्र त्याच्या आनंदाला सीमाच राहिली नव्हती!

कुत्र्यांवर प्रयोग करताना पाव्हलॉव्हला एक गंमतशीरच गोष्ट आढळली. लाळ गळण्याच्या प्रक्रियेतसुद्धा प्रत्यक्ष पचनापेक्षा ही मानसिकताच डोकावत होती. म्हणजे प्रत्यक्ष अन्न तोंडात जाण्यामुळेच नव्हे, तर अन्नाच्या फक्त विचारांनीसुद्धा मेंदूकडून संदेश गेल्यामुळे लाळ गळायला सुरवात होत होती. पाव्हलॉव्हनं यावर खोलवर जाऊन प्रयोग करायचं ठरवलं. कुत्र्यांवर बाह्य आवाजाचा किंवा गोष्टींचा परिणाम होऊ नये म्हणून पाव्हलॉव्हनं हे प्रयोग चक्क साउंडप्रूफ इमारतीत केले.

हा प्रयोग करण्यासाठी पाव्हलॉव्हनं कुत्र्यांच्या जबड्यावर शस्त्रक्रिया करून तोंडातली लाळ पोटात जाण्याऐवजी एका पिशवीत गोळा करण्याची व्यवस्था केली. आता त्याला वेगवेगळ्या परिस्थितीत किती लाळ जमा होतेय आणि तिचे रासायनिक घटक कुठले आहेत, याविषयी प्रयोग करणं शक्‍य होणार होतं.

आता पाव्हलॉव्हनं कुत्र्यांना अन्न देण्याअगोदर काही काळ वेगवेगळ्या चेतना दिल्या. उदाहरणार्थ, घंटा वाजवल्यानंतर लगेच अन्न देणं. असं बऱ्याचदा केल्यानं कुत्र्याच्या मेंदूत त्या घंटेचा आवाज आणि अन्न यांचे संबंध पक्के झाले. यामुळे कालांतरानं फक्त घंटा वाजवली आणि प्रत्यक्ष अन्न आणलंच नाही, तरी कुत्र्याला अन्नाची आठवण आल्यामुळे तोंडाला लाळ सुटत होती आणि ती त्या भांड्यात जमा होत होती. मग पाव्हलॉव्हनं त्यांची मोजमापं केली. या घंटेचा जसा स्टिम्युलस होता, तसेच अनेक वेगवेगळ्या चेतना देऊन दर वेळी त्यानंतर अन्न कुत्र्याच्या पुढे ठेवून त्यानं त्याचा कुत्र्याच्या लाळेवर परिणाम बघितला. त्याच्या चेतनाही गंमतशीरच होत्या. कुठल्याशा वाद्यांचे किंवा फटाक्‍यांचे आवाज काढून लगेच खायला देणं किंवा त्यांना काळ्या रंगाचे पॅटिस दाखव, गर्मीत ठेव, त्यांच्या शरीराला वेगवेगळ्या ठिकाणी स्पर्श कर, दिवे लाव वगैरे गोष्टी अन्न देण्यापूर्वी करणं, असले अनेक प्रकार त्यानं केलं. या सगळ्या प्रयोगांत कुत्र्यांना चेतनांमुळे "कंडिशन' करून नंतर प्रत्यक्ष अन्न न देता फक्त चेतनाच दिली, तरीही कुत्र्यांना लाळ सुटत होती, असं पाव्हलॉव्हच्या लक्षात आलं.

यामुळे पाव्हलॉव्हला दोन तऱ्हेचे रिफ्लेक्‍सेस असतात हे लक्षात आलं. एक म्हणजे "अनकंडिशन्ड रिफ्लेक्‍स'. उदाहरणार्थ, प्रत्यक्ष अन्न खायला लागल्यावर जेव्हा तोंडात लाळ सुटते तेव्हा हा "अनकंडिशन्ड रिफ्लेक्‍स' काम करत असतो. दुसरा प्रकार म्हणजे "कंडिशन्ड रिफ्लेक्‍स'चा. जेव्हा आपल्याला मिळणार आहे असं फक्त वाटल्यामुळे कुत्र्याच्या तोंडाला लाळ सुटत होती तेव्हा हा "कंडिशन्ड रिफ्लेक्‍स' काम करत असतो.

कुत्र्याला अन्न देताना बऱ्याच वेळा घंटानाद केला तर त्यामुळे केवळ सराव आणि सवय यातून आपण नवे वागणुकीचे प्रकार शिकतो, हे त्यानं दाखवून दिलं. यालाच "कंडिशन्ड लर्निंग' म्हणतात. लोक मग पाव्हलॉव्हच्या या प्रयोगावर अनेक विनोद करायला लागले. आपल्या मुलाला जेवण्यासाठी हाक मारायची असेल तर पाव्हलॉव्हची बायको हाक न मारता फक्त घंटा वाजवेल, असंही लोक चेष्टेनं म्हणत!

"पचनसंस्थेचं कार्य' या विषयातलं त्याचं संशोधन आणि त्याचे प्रयोग यांच्यामुळे पाव्हलॉव्ह जगप्रसिद्ध झाला. 1917 मध्ये रशियात राज्यक्रांती होऊन लेनिनच्या नेतृत्वाखाली कम्युनिस्ट सरकार स्थापन झालं. त्यानंतर रशियातल्या राजकीय परिस्थितीवर आपली मतं पाव्हलॉव्ह बेधकपणे मांडू लागला. रशियातल्या क्रांतीमुळे सर्वसामान्य जनता भरडली जाते असं तो सार्वजनिक भाषणातही स्पष्टपणे मांडत असे. रशियातल्या राजकीय-सामाजिक वातावरणाला कंटाळून 1922 मध्ये त्यानं आपली बदली परदेशात व्हावी, अशी लेनिनकडे मागणीही केली होती. पण पाव्हलॉव्हच्या शैक्षणिक संशोधनाचं महत्त्व लेनिन ओळखून होता. निधड्या व्यक्तिमत्त्वाचा, निर्भीडपणे मतं व्यक्त करणारा संशोधक म्हणून तो ओळखला जाई.

पाव्हलॉव्हनं टीका करूनही कम्युनिस्ट पक्ष आणि सोव्हिएट सरकार यांनी नेहमीच पाव्हलॉव्ह आणि त्याच्या सहकाऱ्यांना त्यांच्या संशोधनकार्यात भरभरून सहकार्य केलं. सोव्हिएट युनियन तर त्या काळी शरीरविज्ञानशास्त्राच्या अभ्यासाचं एक प्रमुख केंद्र बनलं. पाव्हलॉव्हनं आपली सगळी शक्ती वैज्ञानिक सुधारणांसाठी पणाला लावली. त्यानं जगभर शरीरविज्ञानशास्त्राच्या संस्था यशस्वीपणे उभारण्यात स्वत:ला झोकून दिलं आणि अनेक बुद्धिवंतांचा समावेश असलेल्या संस्था यशस्वीपणे उभ्या केल्या. अमाप क्षमता असलेले त्याचे शिष्य जगभर पसरले.

1921 मध्ये पाव्हलॉव्हनं विज्ञानाच्या क्षेत्रात जागतिक स्तरावर अतुलनीय कार्य केल्याबद्दल गौरवोद्‌गार असलेल्या एका विशेष प्रमाणपत्रावर लेनिनची स्वाक्षरी होती. 1904 मध्ये अपार संशोधनाबद्दल पाव्हलॉव्हला नोबेल पारितोषिक तर मिळालंच, पण जागतिक स्तरावरही अनेक मानसन्मान मिळाले.
पाव्हलॉव्हमधला चिकित्सक संशोधक शेवटपर्यंत जागाच होता. न्यूमोनियानं त्रस्त असतानाही आपल्या शरीरात होणाऱ्या बदलांची बारीकसारीक नोंदही तो ठेवत असे. त्या वेळी जर कोणी त्याला फोन केला तर, "पाव्हलॉव्ह आता मरणाच्या वाटेवर आहे, पण सध्या तो खूप कामात आहे,' असं बोलूनच तो फोन ठेवत असे. या असामान्य संशोधकानं "बिहेवियरल सायन्स (वर्तनशास्त्र)' या नावाची स्वतंत्र शाखाच निर्माण केली. सामाजिक प्रतिष्ठा आणि प्रसिद्धी यांच्या मागे तो कधी लागला नाही. मृत्यू येईपर्यंत पाव्हलॉव्ह मानसशास्त्रीय समस्यांवर अभ्यास करीत राहिला. लेनिनग्राड येथे 27 फेब्रुवारी 1936 रोजी पाव्हलॉव्हचं निधन झालं.