перспектив развития кибернетики непременно заканчивают изложение характеристикой ее отношения к условным рефлексам и к поведению человека. Мы видели, что эта органическая связь вытекает из самой эволюции замкнутых систем с обратной связью.
Говоря о значении обратной связи для поведения животных, Винер называет ее “способностью живого существа устанавливать свое будущее поведение на основании прошлого опыта”. Он пишет: “Обратная связь может быть такой же простой, как при обычном рефлексе, но она может быть и обратной связью высшего порядка, при которой прошлый опыт используется для регулирования не только специальных движений, но и целой линии поведения. Такая обратная связь, определяющая поведение, может проявляться, да часто и проявляется, в виде того, что нам известно в одном аспекте как условный рефлекс, а в другом — как обучение”57. Французский математик Луи де Бройль, обсуждая проблемы кибернетики, писал: “...Теория счетных машин, теория передачи сигналов... должна дать нам много сведений о нормальной и патологической деятельности нервной системы и, в частности, о механизме рефлексов”. “Блестяще изученные Павловым условные рефлексы также входят в эту общую главу”58.
Можно было бы привести целый ряд подобных высказываний, но дело не в этом. Нам важно сейчас установить, на чем именно в условном рефлексе основывают кибернетики свои далеко идущие аналогии. Из приведенных высказываний ясно, что приобретение опыта и использование этого опыта в последующем поведении являются теми общими способностями животных и человека, успешное подражание которым в машинных моделях стерло бы принципиальную границу между “роботом” и человеком. Но именно здесь-то и надо вспомнить то сомнительное положение кибернетики, согласно которому общность функциональных проявлений способностей должна соответствовать общности их частных механизмов. При ближайшем знакомстве с
этим вопросом мы убеждаемся, что сторонники кибернетики при обращении к условным рефлексам имеют в виду то кардинальное и принципиально новое, что дало открытие условного рефлекса в начале девятисотых годов. Однако для более детального обсуждения вопроса этого уже недостаточно. Для этого необходимо установить механизм условного рефлекса, если его рассматривать в аспекте всех последних достижений школы И.П.Павлова, а также последних достижений нейрофизиологии.
Только вскрыв глубокие физиологические механизмы условного рефлекса, мы можем установить, что именно и в каком виде может быть заимствовано кибернетикой для моделирования и построения различных аналогий. Глубокий физиологический анализ механизмов условного рефлекса вместе с тем может показать нам конкретно, каким образом нервная система позволяет животному и человеку использовать прошлый опыт в дальнейшем поведении. А разобрав эти специфические особенности механизмов условного рефлекса, мы, естественно, сможем поставить вопрос и о том, имеются ли аналогичные приспособления в машинных устройствах автоматического регулирования.
Все эти вопросы можно разрешить успешно на основе конкретной динамической схемы механизмов условного рефлекса, которую мы можем в настоящее время считать достаточно обоснованной (см. рис. 1).
Подпись к рис. 1.
Изображение последовательных стадий выявления прочного условного рефлекса в ответ на условный раздражитель.
Первая стадия — синтез всех разнообразных внутренних и внешних афферентных воздействий на организм (А — анализатор пускового стимула; А1 А2 — обстановочные раздражители для различных анализаторов; а1 а^ — коллатеральное действие пускового и обстановочных стимулов на ретикулярную формацию ствола мозга;
У.Р. — условный раздражитель).
Вторая стадия — образование акцептора действия на основе афферентных следов от прежних раздражителей (А.Д.).
Третья стадия — формирование ответного действия (О.Д.), которое развертывается всегда позднее акцептора действия.
Четвертая стадия — возникновение обратных афферентных возбуждений от всех сторон и признаков достигнутого результата. В данном примере обратная афферентация от результатов действия точно совпала с характером акцептора действия, т.е. результаты точно соответствуют замыслу (или намерению) к совершению действия.
Приведенная схема является синтетической. Она включает в себя все достижения современной нейрофизиологии, помогающие понять архитектуру условного рефлекса, и, кроме того, в ней отражены те данные по физиологии высшей нервной деятельности, которые получены были нами за последние годы.
Первый пункт, требующий тщательного обсуждения, состоит в особенностях соотношения двух видов афферентных раздражений, на которых строится условный рефлекторный ответ. Их можно назвать соответственно: а) “пусковой афферентацией”, представленной непосредственным действием самого условного раздражителя (У.Р.), и б) “обстановочной афферентацией”, представленной совокупностью раздражений от обстановки эксперимента и от всех тех предшествовавших опыту раздражений, которые создают определенное доминантное состояние животного.
Уже сейчас можно сказать, что при всех попытках кибернетиков моделировать условный рефлекс или какие-либо его фрагменты органическое объединение обстановочных и пусковых афферентаций, несомненно, явится “камнем преткновения”. В самом деле, как мы видели, совокупность обстановочных афферентаций создает предпосылку к развертыванию той или другой условной реакции. Но состав обстановочных афферентаций исключительно сложен и, что особенно важно, разнообразен и динамичен до бесконечности. Можно ли построить машину так, чтобы ее поведение зависело от синтеза обстановочных и пусковых воздействий на нее? Во всяком случае, это первая, но не последняя трудность на пути подражания условному рефлексу. Обычно же для анализа и моделирования берется изолированное действие одного какого-либо пускового раздражителя.
Из приведенной схемы поэтапного формирования условного рефлекса видно, что в ответ на условный раздражитель все раздражители внешнего и внутреннего мира неизбежно должны пройти стадию афферентного синтеза. Физиологическое основание выделения этой стадии состоит в том, что никакое рефлекторное действие не может быть сформировано в эффекторных аппаратах до тех пор, пока не закончен синтез всех афферентных воздействий, падающих на организм в данный момент. Именно результаты афферентного синтеза определяют, какое действие должно быть сформировано на эффекторной стороне при наличии данной совокупности афферентных раздражений. Важно помнить, что без этой стадии не может быть сформирован ни один поведенческий акт животного, а особенно человека. Однако этим дело не ограничивается. Многолетние работы нашей лаборатории показали, что точно в тот же момент, когда заканчивается синтез всех афферентных раздражений и когда начинается формирование в эффекторной части соответствующего рефлекторного действия, складывается особый афферентный аппарат, названный нами в свое время акцептором действия (см. рис. 1, А.Д.). Физиологические свойства этого аппарата нами были описаны в специальных публикациях, и потому здесь мы останавливаться на этом подробно не будем.
Для настоящей статьи нам нужно лишь отметить два важнейших свойства афферентного аппарата, с которыми, к сожалению, не знакомы авторы, делающие попытки моделировать условный рефлекс. Прежде всего этот аппарат формируется раньше условного рефлекса в его эффекторном выражении, следовательно, он на какое-то время опережает появление ответного действия. С позиций физиологии, мы можем сказать, что момент окончания стадии афферентного синтеза в психологическом отношении применительно к человеку может соответствовать моменту возникновения “намерения к действию”. Это обстоятельство определяет дальнейшую физиологическую роль акцептора действия, принимающего на себя в форме обратной афферентации (см. рис. 1. Обр. аф.) все афферентные раздражения, которые возникают от результатов действия; аппарат акцептора действия производит сопоставление результатов афферентного синтеза, т.е. замысла действия, с результатами произведенного действия.
Совпадение этих возбуждений заканчивает, следовательно, весь циклический процесс, в то время как их “рассогласование” вызывает целый ряд новых реакций, которые должны дать в конце концов рефлекторный ответ, соответствующий характеру акцептора действия. Во всех случаях так называемого произвольного поведения, как и при появлении условного рефлекса в ответ на условный раздражитель, акцептор действия является постоянным направляющим фактором, дающим возможность определить соответствие произведенного действия исходному замыслу.
Таким образом, для кибернетики вопрос об “обратных связях” является центральным, поскольку благодаря этим связям осуществляется последующая подгонка соответствующих воздействий на “регулируемый объект”. Однако при моделировании условного рефлекса по внешним чертам сходства обычно не думают о том, что раньше, чем осуществится действие, в головном мозгу всегда формируется аппарат оценки этого предстоящего действия. Мы видим в этом второе принципиальное препятствие для моделирования условного рефлекса, так как без акцептора действия немыслима никакая приспособительная деятельность животных и особенно человека. Французский нейрофизиолог Фессар в своей статье по кибернетике указывал, что нечто подобное существует в машинах автоматического регулирования, но он не знает аналога этому в деятельности нервной системы. “Употребляются такие цепи ”предвидения", — писал он, — когда рабочий механизм предупреждается заранее о будущем приходе приказа. Очень вероятно, что такие же приспособления существуют и при работе нервной системы. Нейрофизиологам надо попытаться решить эту трудную задачу