воей физической природе ничего общего не имеют с воздушными звуковыми волнами, извлечь каким-нибудь способом тот первичный натуральный “объект”, который определил весь путь формирования отражательной деятельности? Оказалось, что можно. Это было хорошо показано в опытах Уивера и Брея. Если на слуховой нерв, по которому идут потоки нервных импульсаций, в которых эквивалентно закодирован звук “а”, наложить электроды, и если получающиеся при этом биотоки нервных волокон преобразовать соответствующим образом, то на репродукторе можно услышать именно звук “а”. Замечетельный факт! Он убеждает нас в том, что по слуховому нерву в самом деле бежит звук “а”, но лишь только в другом коде. Центральная же нервная система делает все то, чтобы с исключительной бережливостью передать звук “а” в специфическом информационном эквиваленте на каждом звене всей длинной цепи перекодирований и достаточно точно расшифровать его на конечном этапе.
Исключительно интересным в этом смысле является один из экспериментов, проделанных в нашей лаборатории. Речь идет о передаче информации в пределах дыхательной системы с сохранением исходного эксперимента на каждом этапе передачи.
Учтя все сигнализации от различных частей организма о потребности организма в кислороде, дыхательный центр дает периферическим рабочим аппаратам приказ — “взять в легкие 500 кубиков воздуха”. Эта команда, как известно, дается по диафрагмальному нерву к дыхательным мышцам.
Следовательно, команда о взятии 500 кубиков воздуха, содержащаяся в потоках нервных импульсаций, теперь уже перекодирована в силу мышечных сокращений. Однако, несмотря на отличие самого явления сокращения от нервных импульсаций, в этом сокращении имеется тот же информационный эквивалент — взять 500 кубиков воздуха. Расширение легкого и растяжение альвеол являются следующим этапом перекодирования первичной команды центра. Однако несмотря на различие природы этих явлений, взятых в отдельности, они принципиально несут тот же информационный эквивалент — взять 500 кубиков воздуха.
Но вот теперь по чувствительным нервам (блуждающий нерв), идущим от альвеол легкого, в мозг бежит обратный поток нервных импульсаций, которые в сумме несут информацию “взять 500 кубиков воздуха”.
Таким образом, на всем пути передачи информации в организме, несмотря на принципиально различные средства перекодирования, информационный эквивалент первичного охраняется.
В нашей лаборатории был проделан следующий эксперимент: было решено сопоставить и заменить информацию о взятии 500 кубиков воздуха с командой для взятия этого воздуха. Это было осуществлено с помощью посылки командных нервных импульсаций по каналу извещения о взятии воздуха в количестве 500 кубиков. Технически это достигалось тем, что командные нервные импульсации, минуя дыхательные мышцы, легкие, альвеолы, преобразуются через стимулятор, переходят прямо на блуждающий нерв, который должен был бы информировать уже о взятии воздуха. Иначе говоря, мы хотели решить задачу: могут ли нервные импульсации, в которых закодирована команда взятия 500 кубиков воздуха, подменить информацию об уже взятых 500 кубиков воздуха. Такое сопоставление показало, что центральная нервная система не принимает по каналу обратной афферентации “команду” вместо “результата”. Происходит полная дезинтеграция дыхания, и животное может погибнуть.
Однако для того чтобы понять самый инструмент информационного анализа, надо прежде всего понять, какими средствами теория информации определяет самую законность и научность выводов и применения ее аналитического аппарата.
Кибернетика стремится ввести в обсуждение общий язык, термины и понятия, которые могут быть подвергнуты измерительной и математической проверке. Я согласен с теми автора-ми-философами, которые утверждают, что нельзя в понятиях и теориях математики объяснить субъективно-психический образ объективно существующего внешнего мира. Но вместе с тем нельзя и надеяться на то, что мы сможем раскрыть материалистическую природу психического феномена без того, чтобы на подступах к нему, т.е. в самом процессе отражательной деятельности, мы не изучили и не поняли материального существа передачи информации.
Мы не должны забывать того, что когда мы измеряем кубатуру комнаты, то наши измерительные приборы одновременно скользят и по объекту, и по нашему “образу комнаты”.
Так, например, в теории информации существует представление о точности передачи информации о каком-либо объекте независимо от перекодирования. Я назвал бы эти этапы передачи информации информационным эквивалентом объекта. Это значит, что процесс информации, в каком бы звене передачи мы его ни уловили, принципиально содержит в себе все то, что составляет наиболее характерные черты исходного объекта, однако эти признаки могут быть представлены в разных кодах. Иначе говоря, исходный объект мог бы быть воспроизведен во всех своих чертах, если бы мы нашли способ декодировать поток информации именно в данном звене ее передачи.
Здесь возникает необходимость разобрать некоторые базисные понятия теории информации, поскольку все эти понятия полностью применимы и к процессам отражательной деятельности организмов до формирования субъективных образов включительно.
Прежде всего мы должны указать на значение понятия параметра и параметризации, которые лежат в основе оценки всякого объекта или явления. Параметр — это какое-либо элементарное свойство или признак данного объекта, который в сумме с другими параметрами составляет исчерпывающую характеристику данного объекта. Параметры должны быть измеримы или, по крайней мере, выражены в каких-то общепринятых единицах.
Так, например, стоящая на столе чайная чашка имеет цвет, форму, сюжет росписи, ручку или отсутствие ручки и т.д. Все эти параметры воздействуют на зрительный аппарат. Но эта же чашка имеет параметр веса, температуры, форму, оцениваемую по мышечным рецепторам, и т.д. К этим же параметрам чашки можно прибавить ее емкость, что является ее рабочей характеристикой. Все эти параметры являются индивидуальной характеристикой этой чашки и при наличии достаточного количества способствуют воспроизведению в нашем мозгу субъективного образа этой чашки. Конечно, не все параметры являются одинаково важными по отношению к основной функции чашки, как, например, цвет, однако сравнительная оценка этих параметров нервной системой лежит уже в плоскости других форм деятельности.
Значимость отдельных параметров чашки может в некоторой степени меняться в зависимости от данной ситуации. Если мы испытываем сильную жажду, то ведущим ее параметром будет емкость, если же мы покупаем чашку для преподнесения ее в качестве подарка, то ее форма, антикварность и другие параметры приобретают главнейшее значение.
Художественное течение под именем “импрессионизм” хорошо показало, как нарочитым подчеркиванием каких-либо весьма ограниченных, но решающих параметров такого сложного объекта, как лицо человека, можно сформировать полный и, главное, желаемый образ человека.
Итак, для оценки отдельных этапов отражательного процесса объект должен быть параметризован, ибо в дальнейших преобразованиях в пределах центральной нервной системы отражательный процесс будет находиться в прямой зависимости от этих параметров.
Первой стадией, где происходит перекодирование параметров, например, зрительного объекта, является сетчатка глаза. В результате фотохимического процесса здесь возникают нервные импульсы, которые в самых разнообразных комбинациях и аранжировках во времени бегут по зрительному нерву в центральную нервную систему.
Современная нейрофизиология хорошо знает, что в этой стадии формирования отражательного процесса полностью отсутствуют те волновые колебания, которые соответствовали зрительным параметрам наблюдаемого нами объекта. И тем не менее, мы имеем в этом интеграле импульсаций, развивающихся с различной скоростью, амплитудой и частотой, эквивалентный образ наблюдаемого нами объекта, точнее говоря, эквивалент его зрительных параметров.
Однако самое главное здесь заключается в том, что этот поток импульсов несет ту же информацию об объекте, какую несли до этого и различные волновые колебания эфира, вызванные различными зрительными параметрами самого объекта. Преобразованные благодаря фотохимическому процессу в нервные импульсации эти волновые колебания были лишь перекодированы, без потери точности информации об объекте.
Мы указали лишь только на первый этап в формировании отражательного процесса. На последующих путях распространения зрительной информации об объекте по центральной нервной системе она будет обрабатываться и перекодироваться много раз и с различным результатом. Некоторые из нервных импульсаций оторвутся от общего нервного потока и пойдут через филогенетически самые древние зрительные центры (например, через передние холмы четверохолмия и через ретикулярную формацию мозга). Другие потоки нервных импульсаций пойдут по более молодым зрительным центрам подкоркового аппарата (например, наружние коленчатые тела). Естественно, что ни в одном из этих центров, взятом в отдельности, мы уже не имеем того кода зрительного объекта, который мы имели на уровне оптического нерва — все имульсации нерва получили разнообразную с точки зрения истории развития самого мозга обработку. И тем не менее, совокупность всех нервных импульсаций во всех подкорковых центрах, вовлеченных в этот зрительный поток, представляет собой более высокую степень организации отражательного процесса на путях построения субъективного зрительного образа видимого объекта.
Как хорошо известно, теперь в нейрофизиологии все эти разнообразные компоненты зрительного потока, в целом сохраняющие информационную точность о всех реальных параметрах или свойствах объекта, поднимаются в кору головного мозга совершенно различными нервными путями. Здесь в коре мозга эти потоки информации вновь объединяются и подвергаются значительной обработке перед критическим моментом построения