Избранные труды. Кибернетика функциональных систем — страница 11 из 78

4. ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЯ

“Принятие решения” является реальным подарком кибернетики физиологам, поскольку этот узловой момент в совершении любого поведенческого акта оставался скрытым из-за преимущественной линейной точки зрения на формирование поведения, принятой рефлекторной теорией. В самом деле, если представить себе, что внешний стимул является толчком к действию, то по сути дела на протяжении всей рефлекторной дуги нет места “принятию решения” как механизму, с помощью которого формируется цель и программа предстоящего действия.

Понятие цели, как оно было представлено в статье И.П. Павлова “Рефлекс цели”, предполагает неизбежное опережение событий, т.е. формирование модели последнего этапа действия раньше, чем окончились начальные его этапы. Едва ли кто будет утверждать, например, что он поставил перед собой цель “купить шляпу” только в тот момент, когда он оказался в магазине головных уборов. Ясно, что “принятие решения” и формирование “цели действия” неизбежно опережают и даже подсказывают ход будущих событий и, следовательно, весь процесс не является последовательно линейным.

Однако, несмотря на чёткую постановку вопроса И.П. Павловым, проблема цели в исследовательском плане не стала объективно-научной проблемой, поскольку этому не соответствовал общий уровень нейрофизиологических знаний того времени. По-видимому, этим и надо объяснить тот парадоксальный факт, что сам И.П. Павлов никогда больше не возвращался к своей смелой попытке рассматривать “цель” как рефлекс.

Итак, принятие решения и формирование цели к получению определённого результата составляют непременный результат стадии афферентного синтеза, вместе с тем эти процессы предрешают ход событий.

Другой характерной чертой принятия решения является его исключающая, ограничительная роль. Благодаря принятию решения к совершению вполне определённого акта организм тем самым освобождается от огромного количества потенциальных степеней свободы, которые он мог бы реализовать в каждый данный момент (А.А. Ухтомский, Л. Васильев, М. Виноградов, 1927).Принципиально в данный момент организм может совершить миллион различных действий, что находится в прямой зависимости от композиции многообразных связей в центральной нервной системе и от пластичных объединений мышечных групп тела. Однако в момент принятия решения из этих бесчисленных степеней свободы делается выбор всего лишь одного-единственного действия, которое наиболее полно приспосабливает организм к данным условиям и в данный момент.

Теперь уже не подлежит сомнению то, что эту пригонку выбора действия к совокупности данных условий нервная система производит именно в стадии афферентного синтеза после всесторонней обработки имеющейся на данный момент внутренней и внешней информации.

Из сказанного ясно, что принятие решения представляет собой весьма важный узловой пункт всей функциональной системы, поскольку окончательный успех или неуспех приспособления будет находиться в прямой зависимости от того, насколько точно сделан выбор необходимого поведенческого акта.

В пределах обычного поведения момент принятия решения является в той или иной степени замаскированным и часто совершается в высшей степени быстро. Это обстоятельство и является причиной того, что в физиологических исследованиях ему не уделяли абсолютно никакого внимания, полагая по традиции, что наличие одного начального стимула вполне достаточно для того, чтобы был сформирован соответствующий поведенческий акт.

Многочисленные эксперименты показывают, что момент принятия решения сопутствуется немедленным возникновением двух взаимосвязанных комплексов возбуждений: а) адекватной программы действия, т.е. интеграла эфферентных возбуждений, и

б) специфического аппарата предсказания результатов еще не законченного действия. Следует подчеркнуть, что этот последний комплекс афферентных признаков результата появляется задолго до того, как совершится само действие и будут получены реальные результаты. Оба эти комплекса возбуждений связаны теснейшим образом. Как показывают, например, тонкие микрофи-зиологические исследования, посылка эфферентных возбуждений, благодаря аксонным коллатералям, принимает самое близкое участие в формировании нейрофизиологических механизмов афферентной модели будущих результатов действия (Правдивцев, Синичкин, Котов, Журавлёв и др.).

5. НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРИРОДА АКЦЕПТОРА ДЕЙСТВИЯ

Кажется удивительным, что проблема будущего, т.е. такие решающие моменты нашего поведения, как постановка цели данного действия, предсказание результатов, которые должны получиться при осуществлении этой цели, не были предметом специального объективного научного исследования. Впервые эта проблема попала в поле зрение чистого физиолога после того, как выявилось, что внезапная подмена стандартного безусловного раздражителя другими безусловными раздражителями (например, хлеба на мясо) ведет на первый взгляд к совершенно непонятным поведенческим проявлениям: к отказу от пищи, к возникновению исследовательской реакции и т.д. С точки зрения описательной; эти проявления нельзя было иначе понять, как “рассогласование” между тем, что “ожидалось”, и тем, что “появилось” на самом деле15. Ясно было, что наличная, но необычная еда, т.е. мясо, не соответствовала по своим характерным признакам какому-то комплексу возбуждения, который был уже “заготовлен” в ответ на условный раздражитель до появления самой еды. При первых попытках объяснить физиологическую сторону этого феномена мы исходили только из этого одного несогласия и назвали поэтому это возбуждение “заготовленным возбуждением”.

Последующие исследования подобных фактов, названных нами “методом сюрпризов”, на человеке, на животных, а также и на примере вегетативных функциональных систем (дыхание) убедили нас в том, что речь идет о новом феномене в деятельности мозга. Было показано, что любые функциональные системы организма, начиная от вегетативных и кончая сложными поведенческими актами, если только они заканчиваются полезным эффектом, непременно осуществляются через стадии: афферентного синтеза, “принятия решения” и предсказания результата будущего действия в форме центрального моделирования афферентных признаков этого результата. В начале действия, до его

завершения, в мозгу формируется афферентная модель будущих результатов.

Если к этому процессу в целом подойти с точки зрения психических эквивалентов поведения, то этот аппарат является, вероятно, близким по своему содержанию к изучаемому И.С.Бе-риташвили в виде поведения, направляемого “образом”16.

Несомненный успех, который получил при этом подходе И.С.Бериташвили в расшифровке поведения, лишний раз убеждает нас в том, что быстрые процессы мозга всегда опережают медленно организующиеся отдельные этапы поведения.

В последние годы в нашей лаборатории были предприняты шаги к дальнейшей конкретизации состава и тонких нейрофизиологических механизмов акцептора действия, т.е. к дальнейшей материализации предсказания будущего. Были получены весьма интересные результаты, раскрывающие эволюционную и нейрофизиологическую суть функции “предсказания будущего”.

Мы вполне можем рассматривать механизм конвергенции разнородных возбуждений на одном и том же нейроне как начальную стадию сложной интегративной деятельности целого мозга. Конечная же интеграция в масштабе целого мозга, несомненно, рождается на основе многочисленных связей между этими нейронами, в которых уже до него были обработаны на основе механизма конвергенции разнородные возбуждения.

До последнего времени нейрофизиология отмечала только такие типы конвергенции возбуждений на одном и том же нейроне, в которых приходящие к клетке возбуждения имели исключительно афферентный характер — зрительный, слуховой, тактильный и т.д. (так называемая мультисенсорная конвергенция).

Оказалось, однако, что этим видом конвергенции далеко не исчерпывается афферентный синтез, начинающийся уже в масштабе одной нервной клетки. В нашей лаборатории было показано, например, что существует особая категория корковых нейронов, вероятнее всего промежуточных нейронов, которые принимают на себя не только разнообразные афферентные возбуждения, но, что особенно важно, и эфферентные возбуждения, приходящие к этим же промежуточным нейронам по аксонным коллатералям от пирамидных клеток коры мозга.

Все эти исследования были проведены микроэлектродным методом при различной комбинации кортикопетальных, кортико-фугальных и антидромных возбуждений17. Конвергенция на одной и той же нервной клетке “копии команды”, т.е. афферентного возбуждения, вышедшего на аксоны нервной клетки, с афферентными возбуждениями, приходящими от периферических рецепторных аппаратов, представляет собой все необходимые условия для оценки полученных результатов. Этот же механизм после ряда его тренировок сразу при выходе командных возбуждений и формирует функцию предсказания сенсорных параметров будущих результатов.

С раскрытием описанного выше нейрофизиологического механизма, удивительным образом созданного эволюцией для предсказания свойств будущих результатов, радикально изменилось и наше отношение к “целесообразным актам”, к “предвидению” и вообще к любому прогнозированию хода будущих событий.

Здесь очень важно оценить степень вероятности самого предсказания. Некоторые авторы, принявшие в общем нашу концепцию акцептора действия, вводят, однако, различные понятия, как, например, “вероятностное прогнозирование” (Файгенберг), “потребное будущее” (Н.Бернштейн) и др.

Для успеха дела здесь уместно будет отметить, что в каждом поведенческом акте мы всегда имеем два фактора: предсказанный результат в параметрах акцептора действия и реальный результат, полученный уже при завершении действия. Из этих двух факторов наибольшей вероятностью обладает акцептор действия, поскольку его параметры подсказаны потребностью самого организма и всем процессом афферентного синтеза.