Можно указать, например, на способность мозга быстро забегать вперед, в будущее в ответ на стимул, действующий только в настоящем. Это проявляется в самых разнообразных формах и, по сути дела, определяет собой формирование непрерывного опережающего “прожектора”, освещающего все возможные перспективы нашего сознательного поведения.
Особенно наглядно этот процесс опережения событий, как приспособительный процесс, был продемонстрирован в последние годы на примере куколок некоторых насекомых, которые по условиям развития вынуждены бывают зимовать на открытом воздухе (например, паразитическая оса Вагсоп). Этот факт вызывал немало удивления в среде ученых и долгое время оставался интригующей загадкой. Действительно, как может куколка осы, содержащая достаточное количество воды в своей протоплазме, устоять против зимних морозов? Настойчивые исследования, проведенные в этом направлении целым рядом ученых, привели к поразительным открытиям, которые полностью объяснили эту загадку. Оказалось, что уже первые осенние похолодания стимулируют в протоплазме клеток, составляющих тело куколки, особый процесс: быстрое образование глицерина. Таким образом, секрет был раскрыт, поскольку известно, что глицерин представляет собой вещество, значительно снижающее криоскопическую температуру клеточных масс.
Конкретный эксперимент показал, что уже ранней осенью (или при искусственном содержании куколок при температуре 5° ниже нуля) куколки приобретают способность благодаря накоплению глицерина перенести мороз в 40—70°. Стоит поместить куколок в нормальную температуру летнего дня и глицерин из протоплазмы клеток немедленно исчезает (через 3 дня). Особенно поразительно и демонстративно это появление и устранение глицерина у пенсильванских муравьев -древоточце в. С ними можно проделывать подобные опыты несколько раз. И каждый раз в зависимости от смены температур глицерин то появляется (до 100%), то пропадает.
Эта способность куколок в ответ на первые похолодания накапливать глицерин, который будет необходим еще только в декабре, является наглядным подтверждением опережающего отражения действительности, выработанного на протяжении миллионов лет.
Из дальнейшего изложения и особенно из разбора специфических механизмов мозга можно будет видеть, каковы механизмы реализации этого опережающего отражения действительности.
Перед биологами и физиологами возникает новая и интересная проблема, которую можно было бы охарактеризовать как проблему “вписанности” живого в фундаментальные законы неорганического мира. Можно выделить весьма большое количество процессов и явлений неорганического мира, к которым живые организмы приспособились в ходе эволюции по принципу volens nolens.
В самом деле, возьмем для примера силу тяжести. Она имела место задолго до появления жизни, а в масштабе целой Галактики и целой Вселенной, конечно, представляла собой изначальное свойство материи.
И действительно, наличие силы тяжести послужило причиной того, что у разнообразных животных были выработаны вынужденные приспособления самого удивительного характера. Так, например, у пресмыкающихся сила тяжести определяет своеобразный характер передвижения, у птиц — многообразные способы полета, а у рыб — развитие органов и систем регуляции, позволяющих им использовать “тяжесть” тела в соотношении удельного веса тела и воды и т.д.
Мы можем доподлинно сказать, что развитие всего живого, его самых существенных черт структурно-функциональной организации, развитие самых прочных межнейрональных связей определяются действием законов всемирного тяготения. По сути дела, начало этого процесса восходит к периоду зарождения жизни, или, точнее, к периоду формирования предбиологических систем.
Точно так же все детали организации разнообразнейших структур органов чувств точнейшим образом “пригнаны” к энергетическим свойствам внешнего мира. В более широком плане мы имеем подлинно активное отражение законов неорганического мира, с которыми встречались и всячески взаимодействовали все живые организмы нашей планеты. Мы можем сказать, что активное отражение изначальных свойств внешнего неорганического мира в основных структурных формах животных является абсолютным законом жизни.
На фоне этой фундаментальной закономерности движения материи пространство и время являлись особенно фундаментальными постоянными факторами, которые уже с момента зарождения жизни воздействовали на все живое. Живое неизбежно должно было “вписаться” во всеобщий закон, и только благодаря приспособлению к пространственно-временным взаимодействиям жизнь могла сохраниться на нашей планете. Постараемся представить себе, к каким фундаментальным приспособлениям животных повели пространственно-временные факторы.
В основе нашей оценки приспособительной деятельности животных лежит необходимость признания искусственного выделения отдельных важных моментов в жизни этих животных. Так, например, говоря о действии стимула на организм, мы считаем это искусственное допущение основополагающим в понимании деятельности организма. Именно оно позволило сформулировать представление о дискретных актах животного и о дискретном действии внешних факторов на организм.
Успехи последних лет в области физики и других наук все более и более позволяют нам сделать вывод о том, что развитие событий в мире идет на основе непрерывно-прерывного движения материи.
Это представляет собой абсолютный закон, в одинаковой степени неизбежный как для неорганического, так и для живого мира.
Однако “биологический экран” здесь вносит существенное дополнение, создавая прерывность в этом движении материи в
соответствии с биологической значимостью различных компонентов континуума.
В самом деле, совсем не все компоненты континуума необходимы, например, животному, с точки зрения выживания. Некоторые из них могут иметь решающее значение для жизни животного, тогда как другие не играют для него никакой роли. Появление, например, крупного хищника является жизненно важным событием, в то время как движение листьев на дереве или движение воды в реке может остаться незамеченным. Именно эти факторы биологической значимости отдельных событий создали для животного своеобразную прерывность про-странственно-временных отношений. Однако об этом далее.
Как известно, имеется несколько типов пространственно-временного континуума. В первом, наиболее простом случае, в так называемом одномерном континууме, любое положение точки, движущейся в одном направлении от исходного пункта, может быть определено координатами пространства и времени, которое понадобилось для продвижения точки к данному пункту. Суть этого типа континуума состоит в том, что любому возможно малому показателю пространственного продвижения точки может соответствовать столь же малый интервал времени. Мы можем эти отрезки пространства и времени сделать максимально малыми и, таким образом, на этом микроуровне получить фактически пространственно-временной континуум, составляющий как бы индикатор материальных процессов.
Но мы можем оторвать эту точку от одномерного континуума и поместить ее на какой-либо плоскости, придав ей еще одну степень свободы (движение в различных направлениях) в пределах ограниченной плоскости. Тогда положение точки на каждый данный момент может быть определено уже по двум осям координат. Следовательно, куда бы и как бы эта точка не передвигалась, ее положение всегда может быть “засечено” и выражено двумя величинами, фиксирующими ее положение по двум координатам.
Для нас в этом втором типе пространственно-временного континуума важно то, что передвижение точки и здесь может быть представлено в микрорасстояниях и микроинтервалах времени, что позволяет выразить ее различные положения в координатах двумерного континуума.
Еще дальше, усложняя, как это делает Эйнштейн, данный пример, можно поместить нашу точку таким образом, чтобы она продвигалась в трех измерениях. Тогда, следовательно, ее положение в каждый данный момент может быть оцениваемо по отношению к трем перпендикулярным плоскостям. Однако наряду с этим такая точка может передвигаться и менять свои положения и время продвижения так же в зависимости от интервалов пространства и времени. Поскольку эти интервалы могут быть взяты в мыслимых микроразмерах пространства и времени, мы опять-таки, как и в первом случае, будем иметь континуум, однако более сложного характера, чем это мы разбирали до сих пор. Это будет уже трехмерный континуум.
Любое тело, живое или неживое, находится в непрерывно меняющемся трехмерном пространственно-временном континууме. Это составляет существенную сторону бытия всего живого на земном шаре. Но именно поэтому мы полагаем, что отношения живого к внешнему миру нужно понимать как непрерывную переработку информации в протоплазме или -— на высших уровнях эволюции живого — в его нервной системе, как обработку континуума воздействий, не имеющего скачкообразного разрыва в пространстве и во времени.
Как нейрофизиолог, я могу настаивать на этом положении, потому что практически все временные параметры, в которых функционирует нервная система, оказываются значительно более длительными и значительно более компактными, чем минимальные интервалы в течение событий пространственно-временного континуума внешнего мира. С другой стороны, явления внешнего мира, развивающиеся в пространственно-временном континууме, могут находиться в большом удалении друг от друга, и тем не менее они непрерывно фокусируются в одном и том же мозге, в одних и тех же нервных клетках.
Так, например, реактивный самолет, летящий по небосклону перед нашими глазами, может, продвигаясь в пространственном континууме, за несколько минут преодолеть десятки километров, и тем не менее все его положения от начальной и до конечной точки видения как в фокусе отражены в микроинтервалах пространства и времени в форме непрерывного течения нейрональных процессов мозга.