Избранные труды. Кибернетика функциональных систем — страница 71 из 78

Именно этот чудесный механизм живого образования, который фокусирует в микроскопическом пространстве грандиозные интервалы пространственно-временного континуума внешних явлений, стал центральным пунктом всей эволюции жизни на земле. Только благодаря такому биологическому экрану, фокусирующему огромные масштабы событий внешнего мира в молекулярных реакциях мозговой ткани, стало возможно “объять мир” во всем его разнообразии и во всей его грандиозности небольшим кусочком мозгового вещества. Неспециалисты часто забывают об этом грандиозном достижении эволюции, благодаря которому мы, люди, на высшем этапе ее приобрели способность в короткие временные интервалы охватить явления и события, протекавшие в масштабах целого земного шара. Этому способствовали молекулярные процессы в нервных клетках, принимающие на себя и отражающие грандиозные масштабы Вселенной с помощью непрерывных процессов, проходящих в самых разнообразных органах чувств. Ниже мы увидим, какие специфические особенности организма и мозга помогают объять и приспособиться к этому безграничному пространственно-временному континууму мира.

4. ПОНЯТИЕ О ХИМИЧЕСКОМ КОНТИНУУМЕ В МОЗГОВЫХ ПРОЦЕССАХ

Достижения философии, физики и математики последних лет показали, что традиционный подход к изучению нервной деятельности и поведения животных уже не может удовлетворить нейрофизиологов. Стало очевидным, что искусственное дробление нервных процессов и в особенности поведенческих актов животного не может удовлетворить исследователя, который хочет понять смысл этих явлений в аспекте совершенно достоверной архитектуры мира, складывающейся и развивающейся в рамках закона пространственно-временного континуума.

В самом деле, если я начинаю исследовать животное и начинаю исчислять его способности к поведенческим актам только с момента начала опыта, то это является совершенно ясным изъятием животного из сложного контиуума его жизни и во многом подчиняет исследование процессов, протекающих в его мозгу, концепциям и замыслам исследователя. Эта искусственная дискретизация явлений внешнего мира особенно значительно проявляется в области нейрофизиологии в изоляции стимула, который, по представлению физиологов, занимает исключительное положение в формировании поведенческих актов животного. По сути дела, мы все воспитались в атмосфере, в которой роль стимула как абсолютного решающего фактора поведения была насомненной.

В последние годы на основании новейших успехов нейрофизиологии становится все более и более ясным, что стимул является лишь толчком к раскрытию и выявлению того, что создавалось в мозгу под влиянием многих факторов как нечто целостное, интегрированное. Стимул же является лишь толчком, раскрывающим эту подготовленную интеграцию. В свое время эту скрытую и ни в чем себя не проявляющую внутреннюю мозговую интеграцию мы назвали “предпусковой интеграцией” (П.К.Анохин, 1949).

Но что такое “предпусковая интеграция”? Это — состояние, выраженное в многочисленных связях нервных элементов, которое складывалось в непрерывном континууме в течение, например, дня, когда проводился эксперимент. В самом деле, уже одного прихода служителя в виварий за экспериментальным животным в определенное время дня достаточно, чтобы в мозгу сформировался комплекс нервных процессов, отражающий все детали будущего эксперимента и будущего подкрепления животного жизненно важными стимулами (корм, боль и т.д.). Практически между всеми деталями этого непрерывного сцепления явлений мы не найдем какого-либо разрыва, который мог бы быть нарушителем континуума. Совершенно очевидно, все явления внешнего мира только искусственно могут быть подвергнуты какой-то дискретизации, на самом деле они развиваются в подлинном пространственно-временном континууме.

Таким образом, жизнь животного в целом мы могли бы охарактеризовать как “дискретное” появление жизненно важных узловых событий, возвышающихся над подлинным континуумом незаметных для него явлений жизни. Мы так привыкли, что в нашу жизнь вторгаются отдельные события, которые существенно затрагивают наше состояние, вызывают эмоциональную реакцию, что существование истинного пространственно-временного континуума представляется чем-то нереальным, неощутимым. Тенденция развития биологического объекта такова, что организм неминуемо “засекает” все, составляющее существенные стороны его жизни, его достижений и его неудач. И тем не менее все эти островки значимых для нас событий соединены между собой подлинным континуумом явлений и процессов, которые хотя и не имеют решающего жизненного значения, но все же являются соединительными звеньями в подлинном континууме мира. Этим самым достигается универсальный охват всех компонентов контиуума, одни из которых жизненно важны, а другие служат сигналом для появления их.

Современная нейрофизиология на основе нейрохимических молекулярных процессов доказывает, что жизненная значимость отдельных событий представлена в мозгу даже в специфических химических процессах мозга, которые как бы засекают “шаги” этих жизненно важных событий. Так, например, мы имеем различную химию страдания, тоски, страха, радости и других существенных эмоциональных переживаний и событий в жизни животных и человека. Существенность всех этих явлений человека и эпизодический прорыв их в сознание приводят к тому, что истинный пространственно-временной континуум нашего поведения субъективно не воспринимается нами как континуум.

Если взять бесконечное количество примеров нашего поведения, то при тщательном анализе можно убедиться, что они раздражают нашу нервную систему в совершенно непрерывном континууме.

Попробуем теперь с помощью воображения перенестись внутрь мозга, в бесконечное множество его процессов, отражающих действительность. Современная техника исследования мозга сделала возможным не только изучение грубых, суммарных электрических явлений в мозгу, имеющих место во время его деятельности. Электроника и ее тончайшие приборы дают возможность проникнуть в деятельность любой нервной клетки из всех четырнадцати миллиардов клеток мозга. Такой подход значительно расширил наши представления о тонких процессах, развивающихся в нервной клетке в момент ее деятельности под тем или иным воздействием внешнего мира. Каждая нервная клетка имеет в среднем около 5 тыс. контактов с другими нервными клетками и с органами чувств. Кроме того, каждая нервная клетка может испытывать по крайней мере 6 разнообразных общих состояний. Очень трудно представить себе то количество возможных специфических состояний, которые может испытать мозг при наличии такого огромного количества переменных.

Мы можем поставить вопрос: как же вся эта необъятная комбинация нервных процессов, происходящих в мозгу, отражает непрерывное течение внешних событий в различных пространственных и временных комбинациях? “Мудрость мозга” определяется не только тем, сколько количественных показателей он способен обработать, но и тем, как мозг отражает все свойства пространственно-временного континуума внешнего мира в его динамических процессах и в качественной особенности его структурных взаимоотношений.

Представим себе на минуту, что непрерывный ряд внешних событий: а, b, с, d, е, ... последовательно действует на нервную систему человека и это действие осуществляется с интервалами, которые могут быть выражены в миллисекундах. В таком допущении нет ничего невероятного. Наша жизнь заполнена такого рода действиями. Можно взять любой пример из нашего повседневного поведения и показать, что оно складывается из непрерывных, одно в другое переходящих действий и из таких же непрерывных афферентных возбуждений нервной системы.

Каждому едва заметному продвижению вперед поведенческого акта сопутствует целостный континуум различных впечатлений, следующих одно за другим без заметных интервалов.

Фактически мы ни в одном нашем акте не можем найти какую-либо дискретность, достаточную для того, чтобы мы могли констатировать наличие интервала в виде полного “молчания” нервной системы между какими-либо достаточно отдаленными воздействиями пространственно-временного континуума внешнего мира.

Наши представления о дискретных действиях различных стимулов на организм и о дискретных процессах мозга в значительной степени навеяны формой искусственного эксперимента — внезапным применением нужного нам стимула. Однако, как я уже упоминал, даже и в этом случае процессы, происходящие в мозгу, например, у экспериментального животного, текут в той же непрерывности, как и описанные выше, в естественном поведении.

Очевидно, мы должны будем принять в качестве основного закона работы мозга следующее: абсолютный и универсальный закон неорганического мира — развитие явлений в пространственно-временном континууме — в процессе эволюции живого привел к

тому, что мозг животных как специальный орган отражения и приспособления приобрел свойство непрерывного течения его процессов в полном соответствии с компонентами этого континуума в пространстве и во времени.

Все формы нашего поведения, все вариации его и, как увидим ниже, активный выбор, оценка и классификация живыми организмами отдельных этапов и компонентов этого континуума вписаны в этот великий закон природы. Можно сказать, что все относительное, меняющееся в зависимости от совокупности многих условий жизни, всегда вписано в этот абсолютный закон.

Следовательно, мы должны искать лишь условия и механизмы того, как появляется и как ведет себя относительное и меняющееся в пределах этого абсолютного закона. Именно здесь лежит, по нашему мнению, “точка отсчета” для изучения работы мозга во всем ее многообразии.

Разбирая достоинства теории относительности А.Эйнштейна, Макс Планк так выражает ее отношение к абсолютным законам мира: “В основе так называемой теории относительности заложено нечто абсолютное; таковым является определение меры пространственно-временного континуума, и как раз особенно привлекательная задача состоит в том, чтобы разыскать то абсолютное, которое придает относительному его п