Избранные труды. Кибернетика функциональных систем

В последнее время наблюдается не совсем разумная, на мой взгляд, тенденция подменить физиологические термины и понятия терминами, заимствованными из арсенала кибернетики. Широко вводятся понятия “информация”, “кодирование”, “программирование”. Но особенно в этом отношении повезло понятию “обратная связь”. Я должен категорически высказаться против такого формального переноса, ибо введенное нами понятие “обратная афферентация” и понятие “обратная связь” не только не совпадают по своему содержанию, но, наоборот, последнее значительно обедняет первое!

В самом деле, говоря о регулирующем значении обратной афферентации, физиолог немедленно же ставит перед собой вопрос о составе этой обратной афферентации как в пространстве, так и во времени. Иначе говоря, понятие обратной афферентации “зовет” к дальнейшим исканиям и ставит перед исследователем конкретные исследовательские задачи. Наоборот, понятие “обратная связь” констатирует лишь самый факт наличия связи и не нуждается в дальнейшем уточнении. В этом смысле мне казалось бы нерациональным стремиться к обязательному внедрению именно кибернетической терминологии в специальные биологические вопросы.

Приведенный нами материал о роли обратных афферентаций в саморегулирующихся приспособлениях организма убеждает нас прежде всего в том, что “обратная связь” так же, как и “информация”, не могут быть вырваны из системы циклических связей, приводящих в конечном итоге к полезному эффекту. Наоборот, их смысл становится совершенно ясным именно только в этой системе циклических связей.

Сделанные в последнее время попытки приложить теорию информации к разрешению проблемы стимуляции различных форм поведения животных показали, что вся работа по применению идей кибернетики к физиологическим проблемам имеет явно ошибочную направленность.

Так, например, статистическая сложность раздражителя берется как нечто вполне определенное в смысле количества входной информации. Количество последней исчисляется по соответствующей формуле, в которой довольно полно предусмотрены все возможности градации частоты, силы и времени действия данного комплекса раздражений. Таким образом, все, что необходимо для исчисления и точного расчета информации, получаемой какой-либо машиной с автоматической регуляцией, здесь имеется. По крайней мере именно на этом пути теория информации впервые получила свое развитие и принесла богатейшие полезные материалы.

Однако положение резко меняется, когда теория информации начинает применяться к оценке и определению целостного поведения животного, как это, например, сделали в последние годы Гарнер и Хэйк (Garner and Hake, 1951).

Проблема приложения теории информации к исследованию физиологии нервной системы, и особенно физиологии высшей нервной деятельности, является чрезвычайно сложной и актуальной. Физиология, несомненно, должна взять от теории информации все, что обеспечит ей более быстрый прогресс. Но вот вопрос: что именно она должна взять?

Сделанные до сих пор попытки представляют собой только первые шаги и не вскрывают значительных трудностей на этом пути. Так, например, так называемая статистическая сложность раздражителя учитывает лишь наличное количество информации, представленное действительными внешними и внутренними агентами. Однако для организма эта статистическая сложность раздражителя, хорошо рассчитываемая математически, не составляет

< .»мой существенной информации. Для него максимальную важность имеет сигнальное значение этой информации, то есть в конечном счете биологическая значимость того, что последует тлько в будущем. Вот эту-то наиболее значительную долю информации теория информации пока и не может рассчитать, поскольку здесь решающим моментом в реакциях организма является пережитая им история.

Не удивительно поэтому, что американские авторы Гарнер и Хэйк допустили весьма существенные ошибки в приложении теории информации к объяснению целостного поведения, взяв за критерий получаемой информации ошибочность или правильность конечной реакции. Для физиолога ясно, что этот критерий никак не может быть использован для оценки информации. Тем более трудно согласиться с предположением, что если возникла ошибочная реакция, то мы имеем дело с “потерей информации” (?).

Как раз наоборот, чем более “тренируется” какая-либо реакция и, следовательно, чем большей становится вероятность ее правильности, тем все более и более редуцируется первоначальный состав афферентных влияний. Эта закономерность нами была названа еще двадцать лет назад “сужением афферентации”. С другой стороны, при всяком внезапном увеличении внешних афферентных воздействий, как правило, увеличивается и вероятность ошибочной реакции. Таким образом, приложение теории информации к целостному поведению животного убеждает нас, что имеющихся материалов в этой области далеко не достаточно. Здесь перед физиологами и математиками стоят крайне увлекательные проблемы.