Избранные труды. Кибернетика функциональных систем

Так, например, при анализе “больших систем”, которые в настоящее время начинают занимать внимание и биологов, и жономистов, и электроников, рассуждения всегда начинаются с постановки “цели” или “задачи” данной системы. С философской точки зрения такая постановка вопроса исходит из молчаливой предпосылки, что все начинается с постановки цели работы. Между тем изучение функциональных систем чисто физиологическими методами неизбежно ставит вопрос о том, что такая цель не может сформироваться, как выражался И.П.Павлов, “ни оттуда, ни отсюда”. Ей неизбежно должна предшествовать обширная работа по перебору многочисленных информационных материалов, прежде чем будет принято решение о том, как надо получить наиболее подходящий именно к данной ситуации результат.

Так постепенно в нашей лаборатории сформулировано было понятие об “афферентном синтезе”. Афферентный синтез, как один из узловых механизмов функциональной системы, является абсолютно неизбежной стадией в развитии как сложных поведенческих актов животного, так и в формировании функций со значительно более простым результатом (например, поддержание постоянства кровяного давления, поддержание постоянного осмотического давления крови и т.д.).

Прежде всего перед нами встал вопрос о составе афферентного синтеза в смысле специфических процессов, участвующих в нем. Мы установили, что по крайней мере четыре составных механизма участвуют в афферентном синтезе, а их участие и взаимодействие обеспечиваются тремя нейродинамическими процессами, которые помогают осуществлению самого афферентного синтеза. Специфические афферентации, которые составляют афферентный синтез, являются следующими:

а) доминирующая на данный момент мотивация организма, или мотивационная афферентация;

б) обстановочная, или ситуационная, афферентация, которая определяет в нервной системе фон внешних и внутренних процессов, вмешивающихся в формулировку цели на данном этапе поведения;

в) пусковой стимул, или пусковая афферентация (под этим понимается обычно тот толчок, который приурочивает действие и получение результата к определенному моменту жизни организма);

г) память как источник постоянных процессов, включающихся в афферентный синтез и корригирующих задачу данного момента на основе прошлого опыта организма.

Наряду с этим имеются еще три нейродинамических процесса нервной системы, которые представляют собой непременно сопутствующие факторы, облегчающие сам афферентный синтез в

смысле наиболее успешных взаимодействий и ассоциаций между отдельными возбуждениями. Эти динамические процессы были подробно охарактеризованы в нашей лаборатории с точки зрения основных нейрофизиологических закономерностей.

Первым из них является процесс восходящей активации, который всегда сопровождает ориентировочно-исследовательскую реакцию и создает благоприятное соотношение общей возбудимости на синаптических образованиях коры мозга. Вторым динамическим процессом является процесс реверберации возбуждений между различными функционально связанными пунктами центральной нервной системы (и в особенности между корой и подкоркой). И, наконец, третий процесс, который, очевидно, также имеет реверберационный характер, — это центробежное повышение возбудимости или снижения порога периферических рецепторов, вовлеченных в активный подбор дополнительной информации из внешнего мира в момент афферентного синтеза.

Характерными физиологическими признаками афферентного синтеза являются два признака, делящие понятной необходимость этой стадии в формировании поведенческого акта.

Прежде всего надо отметить первый факт, что все компоненты афферентного синтеза должны обрабатываться абсолютно одновременно (симультанно), несмотря иногда на последовательность поступления их в ЦНС, и именно только в этом заключается успех окончательного принятия решения. Мы изучали нейрофизиологически эту симультанность всех процессов афферентного синтеза и нашли, что встреча всех видов афферентаций неизбежно должна произойти на одном и том же нейроне и только после этой взаимной “примерки” формируется как “принятие решения”, так и вся дальнейшая цепь механизмов функциональной системы.

Второй особенностью афферентного синтеза является то, что и нем так же, как и в других узловых механизмах, физиологическое и морфологическое, т.е. функция и структура, неотделимы друг от друга, а если опуститься до молекулярных процессов клетки, то они, по сути дела, являются реально едиными.

Исследования, являясь по своей сути аналитическими на молекулярном уровне, для нас выступают не только как аналитические, поскольку мы точно знаем положение этих деталей в системе и что афферентный синтез — это момент, когда обрабатывается вся информация и благодаря этой обработке формируется решение и цель действия.