Эшби предлагает весьма вероятное решение этого вопроса, строя те логические схемы, которые лежат в основе работы мозга и его приспособительных реакций в отношении внешнего мира. Эта часть книги читается с большим интересом.
Я не могу не отметить, что книга требует некоторого критического подхода, особенно там, где Эшби отказывается от необходимости прибегать в своих рассуждениях к врожденной деятельности и понятию подкрепления и отрицает необходимость привлекать функцию сознания к анализу некоторых сложных ситуаций.
Очень жаль также, что автор, давая определения саморегу-ляторных приспособлений (стр. 71), не привел наиболее полного и красочного определения саморегуляции, данного И.П.Павловым (1932).
Но вместе с тем четкая, почти математическая постановка вопроса, столь же строгий логический анализ взаимодействий и классификация явлений для различных уровней интеграции — все это несомненно ново, оригинально и принесет большую пользу читателю. Мне хотелось бы подчеркнуть, что эта польза особенно значительна для молодых исследователей, которые находятся в том периоде развития, когда начинает формироваться основная механика научного мышления. Им я особенно рекомендую прочитать книгу Эшби.
%
полно и наиболее адекватно моделировать основные законы деятельности мозга.
оотношение кибернетики и нейрофизиологии выражается
прежде всего в том, что кибернетика стремится наиболее
Будучи сама производной от циклических замкнутых, т.е. автоматических саморегуляций в технических системах, кибернетика наложила определенный отпечаток и на подходы нейрофизиологов в изучении процессов целого мозга. Нейрофизиология широко использует в настоящее время формализацию процессов, преобразование информации в сложных системах, математическую обработку материалов исследования и т.д. Все эти заимствования из кибернетики стали в работе нейрофизиолога постоянными и необходимыми приемами для расшифровки регуляторных приспособлений целого организма.
В свою очередь, кибернетика постепенно совершенствует свои модели мозговой деятельности и этим самым позволяет использовать их в конструировании различного рода технических систем с повышающимся уровнем “интеллигентности”, т.е. со свойствами, приближающимися к работе самого мозга.
Это взаимодействие совершенно определенно показало, что успех воспроизведения мозговой деятельности в информационных моделях находится в прямой зависимости от того, в какой степени полно отражены в каждом отдельном случае моделирования истинные законы деятельности мозга, логически формализованные нейрофизиологами. Иначе говоря, успех изучения процессов мозга и особенно реализация их в поведенческих актах зависит от того, в какой степени в этом встречном движении отражены истинные архитектурные черты работы целого мозга, синтезированные на основе последних достижений нейрофизиологии.
Рис. 1. Принципиальная схема модели поведенческого акта, представленная в трех этапах развития. |
А — для понимания динамики нелинейных процессов функциональной системы показана стадия, когда закончился афферентный синтез (АС), произошло формирование цели и вслед за этим акцептора действия. Эфферентные возбуждения в этой стадии лишь вышли на афферентные периферические пути. Однако в этой стадии не получен полезный приспособительный результат.
В настоящее время стало очевидным, что успех такого контакта зависит от того, сможем ли мы создать столь адекватную логическую модель работы целого мозга, которая не только облегчила бы возможность производить прицельный анализ любого механизма любого поведенческого акта, как интегративного образования, но и помогла бы формулировать и новые исследовательские работы.
Такой подход к интегративной деятельности целого мозга показал, что она не может быть изучаема без оценки конечного приспособительного результата, в связи с которым происходит, как формирование, так и перестройка любой функциональной системы.
В этом смысле результаты исследований школы крупнейшего английского физиолога Шеррингтона дают возможность судить лишь о частных механизмах интегративной деятельности, поскольку они не отнесены к работе целого мозга и остаются независимыми от конечного приспособительного эффекта целого организма (П.К.Анохин, 1948).
Становится все более очевидным, что рабочие контакты нейрофизиологии и кибернетики поставили совершенно недвусмысленные требования построить такую нейрофизиологическую модель интегративной деятельности целого мозга, которая отвечала бы двум основным требованиям: а) она должна быть достаточно убедительно обоснована фактическими результатами современной нейрофизиологии и вместе с тем б) быть той большой кибернетической архитектурой, в которую вписываются все тонкие аналитические результаты, полученные при изучении любых частных механизмов мозга. Именно поэтому, прежде чем перейти к конкретным нейрофизиологическим механизм формирования поведенческого акта, нам нужно раскрыть состав самой архитек-
Б — дальнейшее развертывание процессов в системе, в связи с чем был получен конечный результат, соответствующий сходной цели действия. Видно, что результаты действия через свои параметры формируют обратную афферентацию, которая направляется в центральную нервную систему и вступает в контакт с акцептором действия. В — эта часть рисунка иллюстрирует момент несовпадения обратной афферентации с акцептором действия. На схеме видно, что это несовпадение немедленно активирует ориентировочно-исследовательскую реакцию, которая по своему значению является фактором, облегчающим образование новой программы действия. Обозначения: ОР — ориентировочная реакция, ОА — обстановочная афферентация, ПА — пусковая афферентация, РФ — коллатерали ретикулярной формации, М — мотивация, П — память; объяснение см. в тексте.
туры поведенческого акта. Я уже имел однажды счастливый случай — на Международном симпозиуме по обработке информации в центральной нервной системе (Лейден, 1962) — предложить такую физиологическую архитектуру, которая, как нам кажется, отвечает поставленным выше требованиям и которая построена на основе нашей более ранней концепции функциональной системы, как саморегуляторной организации с обратной афферентацией (рис. 1).
Однако к настоящему времени моими сотрудниками получены многие новые результаты, которые позволяют еще глубже понять те универсальные механизмы, которые поддерживают в единстве все многочисленные компоненты функциональной системы на всем протяжении формирования конечного полезного эффекта. Интегративные механизмы в работе целого мозга, предлагаемые нами для объяснения структуры поведенческих актов, вступают в тесный контакт с принципами самоорганизации и моделирования работы мозга, разрабатывающимися в настоящее время в нейрокибернетике.
Описываемая ниже физиологическая архитектура интегративной деятельности целого мозга в настоящее время уже перерастает свое значение только как модели, объясняющей механизмы деятельности, и становится методом для формулировки новых исследовательских задач на уровне тончайших аналитических нейрофизиологических приемов. Эта модель упорядочивает многочисленные поиски в нейрофизиологических условиях и точно определяет то частное место, которое каждое из этих исследований занимает в большой архитектуре поведенческого акта.
Ниже мы последовательно разберем узловые механизмы этой физиологической архитектуры, пригодной для любого поведенческого акта и вместе с другими составляющей модель поведенческого акта.
Нейрофизиологический смысл этой стадии в формировании поведенческого акта состоит в том, что она позволяет тщательно обработать, сопоставить и синтезировать всю ту информацию, которая необходима организму для совершения наиболее адекватного для данных условий приспособительного акта.
Афферентный синтез является наиболее ответственным моментом интеграции, он является в полном смысле этого слова узловым механизмом функциональной системы. Он помогает решению трех основных параметров всякого поведенческого акта: что делать, как делать и когда делать?
Эти три параметра вписывают всякий данный поведенческий акт в гармоническую последовательность многих поведенческих актов и устанавливают то адаптивное отношение животного к внешнему миру, без которого невозможно было бы его выживание. Афферентный синтез позволяет животному с определенной точностью удовлетворять его непрерывно сменяющиеся потребности и приводить их в соответствие с бесконечно разнообразными воздействиями внешнего мира.
Сама необходимость учета невероятно большого количества переменных параметров, определяющих поведенческий акт, исторически сделала совершенно необходимым формирование стадии афферентного синтеза. Непременное наличие многочисленных афферентных воздействий на организм из внешнего мира сделало афферентный синтез универсальным фактором всякой жизни, поскольку последняя даже в самой примитивной форме должна устанавливать адекватные соотношения между своими потребностями и совокупностью последовательно развивающихся внешних воздействий.
Другим фактором, относящимся к характеристике роли афферентного синтеза, является то, что он непременно и всегда должен предшествовать принятию решения (dicision making).
Едва ли сейчас надо говорить о том, что момент “принятия решения” является физиологическим “рубиконом” в формировании поведенческого акта.
Как уже говорилось, афферентный синтез призван решить наиболее общие вопросы поведения: что делать, как делать и когда делать? Если вдуматься в эти три вопроса, связанные с принятием решения, то станет очевидным, что каждый из этих вопросов представляет собой фактор выбора, т.е. исключения избыточных степеней свободы, являющихся неизбежным следствием анатомической и физиологической композиции организма.