Избранные труды. Кибернетика функциональных систем — страница 26 из 78

Таким образом, давая общую характеристику программирования работы машины, мы могли бы сказать, что программа — это предопределенный и более или менее жесткий путь к получению желаемого полезного эффекта. В одном случае этот путь может быть очень длинным и сложным, а в другом он простой и короткий. Можем ли мы здесь найти хотя бы отдаленную аналогию с функциями человеческого организма?

П.Косса несколько нечетко ставит этот вопрос, и его можно понять так, что здесь лежит непроходимая пропасть. Но этого нет на самом деле.

Противопоставляя действия человека действиям даже самых сложных машин, П.Косса все время указывает на “большую гибкость”, изменчивость и, так сказать, “произвольность” в действиях человека. В общих чертах это, конечно, верно. Однако одного указания на это недостаточно. Попытаемся выразить в тезисах некоторые специфические черты организации нервной деятельности человека.

1. Программа действия любой, даже самой сложной машины предопределена еще до постройки самой машины. Она не может складываться ex tempore в зависимости от того, как сложились в данный момент окружающие условия. Машина не может учитывать окружающие условия и на основе их строить свою программу действия.

2. У животного и человека “программирование” действий есть всегда следствие динамического синтеза внутренних и внешних факторов. Только после этого афферентного синтеза формулируется намерение к совершению того или иного, но вполне определенного действия. Количество этих синтезов, как и комбинаций внешних условий, беспредельно, и потому возможности программирования поступков человека столь же беспредельны.

3. Для человека вопрос “Что делать?” является динамически изменчивой функцией, зависящей от совокупности внешних и внутренних афферентаций, имеющихся в данный момент. Для машины этого вопроса не существует. Ее действия предопределены и рассчитаны при конструировании. Говоря образно, если бы машины были наделены способностью афферентного синтеза и осуществляли свои действия в зависимости от этого синтеза, то машина, изготовляющая консервные банки, будучи поставлена в цех обувной фабрики, должна была бы начать выпускать полуботинки...

Если мы добавим к сказанному, что одна и та же машина может принимать участие во многих тысячах отдельных действий (на эффекторном конце), то едва ли правильно считать, что чдесь вопрос только в количестве комбинаций. Вернее сказать, что для осуществления столь динамических и разнообразных функций, какие присущи человеческому организму, необходима другая и конструктивная и материальная основа — нужна была

о*

бы живая материя с ее беспредельной молекулярной изменчивостью. А это значит, что различие является несомненно качественным!

4. Все описанные выше особенности формирования поведения у животных и человека не являются единственными. Все они осуществляются в плоскости настоящего. Замечательной особенностью мозга животных и человека является предвосхищение будущих событий и формирование поведения в связи и по поводу тех событий, которые могут наступить в будущем.

Трудно представить себе машину, которая внезапно изменила бы свою конструкцию и начала действовать, как говорил И.П.Павлов, “предупредительно” по поводу каких-то новых и еще предстоящих, то есть будущих, событий.

Физиологические особенности условного рефлекса как предупредительного, сигнального действия и состоят прежде всего в том, что происходит синтетическая работа всех афферентных отделов коры головного мозга, и в особенности лобных отделов. Эта синтетическая работа непременно завершается формированием поведения в точном соответствии с совокупностью афферентных воздействий на организм. Этому не могут соответствовать никакие механические ассоциации.

Здесь можно еще раз указать на две исключительно важные черты в формировании поведения животных и человека, возможности моделирования которых трудно представить в настоящее время.

Первая черта состоит в том, что афферентная сигнализация животным и человеком воспринимается не пассивно, наподобие tabula rasa, на которой внешний мир пишет свои узоры. Животные и человек активно собирают те афферентные сигналы, на основе которых в последующем совершится процесс афферентного синтеза. Они активно направляют свои рецепторные поверхности в сторону различных факторов внешнего мира, перебирая и обследуя их в течение определенного времени. Как известно, этому служит ориентировочно-исследовательская реакция, названная И.П.Павловым “рефлекс: Что такое?”.

Мы знаем теперь благодаря целому ряду нейрофизиологических исследований, что при активном подборе афферентных сигнализаций внешнего мира благодаря вмешательству ретикулярной формации ствола головного мозга происходит значительное повышение возбудимости соответствующих рецепторных аппаратов на периферии (Granat, Dell, Снякин и др.). Таким образом, афферентный синтез, всегда предшествующий формированию конкретного действия, является весьма динамичным и активным процессом, и не случайно, что в обратной форме он был назван “творческим” процессом (И.П.Павлов).

Трудно представить себе такую машину, которая бы “обнюхивала” и “осматривала” механика или рабочего и на основе этой информации решала, какой продукт ей произвести в данный момент...

Таким образом, несмотря на то, что и машина и животное функционируют в пределах одной и той же циклической функциональной системы с обратными влияниями, их приспособительная деятельность принципиально отлична друг от друга.

Вторая черта приспособительной деятельности, которую необходимо здесь отметить, — это особенность того или иного действия “программирования” в центральной нервной системе.

Как уже говорилось выше, вопрос о том, “Что делать?”, решается сразу же после стадии афферентного синтеза.

Но раньше, чем сформируется соответствующее действие, создается особый афферентный аппарат, являющийся следствием .крферентного синтеза. Этот аппарат, названный нами акцептором действия, производит завершающее сопоставление того, что было предпринято, с тем, что выполнено.

Несовпадение этих двух моментов является стимулом для производства новых и новых действий, пока какое-то из них не удовлетворит основным афферентным качествам акцептора действия.

Мы можем, таким образом, сказать, что “программирование” какого-либо действия у животного одновременно включает в себя и образование аппарата проверки успешности выполнения намеченной программы.

Афферентный синтез и формирование “программы” действия, .1 также проверка успешности ее выполнения у животных и человека являются динамическими, всегда приспособленными к < оответствующей внешней и внутренней ситуации. Отсюда ясна возможность даже в отдаленной форме моделировать “робот”, который сумел бы формулировать “программу”.

Машина начинает свою деятельность всегда с формирования действия, то есть с осуществления программы и никогда с афферентного синтеза. Эту первую стадию всегда выполняет сам человек.

Таким образом, мы видим, что приспособительное поведение животного включает в себя как единую функциональную систему то, что поделено между человеком и машиной в случае машин с автоматической регуляцией.

В настоящее время неизвестны машины, которые, формулируя программу действия, одновременно формировали бы и аппарат проверки будущего действия.

* * *

Нам осталось сказать еще несколько слов о “памяти” как о свойстве сложных счетных машин. Можно согласиться с П.Косса, что употребление этого термина для обозначения функций машин скорее запутывает, чем помогает решению важнейших проблем. Такой антропоморфизм методологически несостоятелен.

Память предполагает различение общего плана и частных специфических особенностей различных запоминаний.

Говоря о том, что какой-то процесс “оставил след”, мы объединяем огромную группу явлений органического и неорганического мира. Сюда должны быть включены все те феномены, при которых какое-то дейстие, происходящее в настоящем, запечатлело себя в какой-то материальной форме,стало “следом” прошедшего. При таком подходе “следом” будет и черта на камне, и порез ножом на дереве, и отпечаток на глине, и какой-то остаточный процесс в мозговых клетках после уже происшедшей деятельности мозга. Не случайно, что для обозначения некоторых нервных процессов принят был термин “след” (как, например, “следовой рефлекс”).

Все это, однако, не может отменить того факта, что здесь проявляются совершенно различные закономерности и специфические материальные процессы.

В самом деле, что может быть тождественного, скажем, в процессах ферромагнитной записи и в процессах молекулярных перестроек, являющихся основой памяти?

Замечания П.Косса о материальном субстрате памяти не могут быть поэтому обойдены молчанием. Он считает, что наиболее вероятной объективной возможностью для процессов памяти в нервной системе был бы процесс статической поляризации в нервных элементах, подобно тому как это указано (см. стр. 86) для физического “запоминания” в счетных машинах.

В какой степени вероятно, чтобы именно поляризация стала одним из возможных субстратов памяти? Что такое статическая поляризация нервных элементов?

Это исходное электрическое состояние нервных элементов, поддерживаемое активными метаболическими процессами протоплазмы на поверхности оболочки (мембраны).

Всякий процесс распространяющегося возбуждения неизменно связан с нарушением этой исходной поляризации и переходом нервного элемента в состояние деполяризации.

Из сказанного следует, что процесс статической поляризации, ежесекундно нарушаемый волнами приходящих возбуждений, не может быть хранителем каких-то прошлых возбуждений. Данная нервная клетка, приняв активное участие в данной нервной деятельности и, следовательно, претерпев состояние деполяризации,