Избранные труды. Кибернетика функциональных систем

Обратная афферентация. Эта форма афферентного воздействия на организм представляет для нас в данный момент особенный интерес, поскольку изменяет наши представления о механизмах организованного поведения животного. Являясь аналогом “обратных связей” в кибернетике, этот вид афферентации в физиологии и медицине, естественно, привлекает к себе пристальное внимание. Указания на наличие определенной роли, например, мышечных афферентных импульсов были даны уже давно (Ч.Белл, И.М.Сеченов).

Однако физиологическая роль обратных афферентаций в организации сложной деятельности животного, в особенности при компенсации нарушенных функций, отчетливо была констатирована и сформулирована лишь в 1935 г.⁴⁹. Разработка этого вопроса вначале велась только в физиологическом направлении. На протяжении многих лет эта концепция не имела точек соприкосновения с областью исследования механических систем, с теорией автоматического регулирования, и только в последние годы в связи с бурным ростом теории обратных связей в кибернетике теория обратных афферентаций в организме стала сопоставляться с этой новой областью знаний. Этим объясняется наличие некоторых недостаточно четких представлений и разграничений соответствующих понятий. Мы имеем в виду прежде всего неправильное понимание роли проприоцептивных, т.е. мышечных, афферентаций в процессе осуществления какого-либо поведенческого акта. Переоценку проприоцептивной афферентации особенно часто допускают зарубежные ученые (Поль Косса, Нор-берт Винер); иногда такую неточность можно встретить и в советской литературе.

В чем состоит смысл обратной афферентации? В любом физиологическом процессе или в поведенческом акте животного, который направлен на получение какого-то приспособительного эффекта, обратная афферентация информирует о результатах совершенного действия, давая возможность организму в целом оценить степень успеха выполненного действия. Так, например, если у человека на основе ряда объективных процессов взаимодействия организма и внешней среды созрело намерение выпить стакан чая и он протягивает руку к стакану с чаем, то тактильное раздражение ладони поверхностью стакана, температурное, весовое, наконец, зрительное раздражение от контакта руки со стаканом, —- все эти афферентные раздражения в сумме дают информацию о том, что результат действия соответствует исходному намерению. Однако при осуществлении этого действия само продвижение руки к стакану непрерывно регулируется проприоцептивной сигнализацией, свидетельствующей о правильном и соответствующем распределении сокращенных мышц, о степени напряжения руки, о высоте ее положения по отношению к намеченной цели и т.д.

Эта форма афферентации, несомненно, очень важна для осуществления самого движения руки, но она по самой своей сути не может дать центральной нервной системе никакой информации о результатах данного действия, поскольку никакое положение руки и, следовательно, никакая проприоцептивная афферентация не может дать информации о том, взят в руку стакан или чашка? Это обстоятельство, к сожалению, весьма мало учитывается в оценке обратных афферентаций в организме и потому часто приходится видеть, что попытки сопоставления “обратных связей” в организмах и машинах начинаются с проприоцептивной сигнализации, а иногда ею же и заканчиваются⁵⁰.

Таким образом, обратные афферентации, возникающие при каком-либо двигательном акте, следует разделить на две совершенно различные категории: а) направляющую движение и б) результативную афферентацию. В то время как первая афферентация представлена только проприоцептивными импульсациями от мышц, осуществляющих движение, вторая афферентация всегда комплексная и охватывает все афферентные признаки, касающиеся самого результата предпринятого движения. Само понятие обратной афферентации мы связываем именно с этим вторым значением, которое имеет всегда организующее влияние на формирование последующих действий организма.

В самом деле последующие двигательные акты организма будут находиться в прямой зависимости от того, в какой степени обратная афферентация о результатах действия соответствует исходному стимулу.

Поскольку в жизни организма, в особенности человеческого, нет действий, которые не вытекали бы из предыдущих действий и не вызывали бы последующих действий, то, естественно, в само понятие обратной афферентации должны быть введены соответственные разграничения в зависимости от того, с какой обратной афферентацией мы имеем дело: касается ли она информации о результатах какого-то промежуточного действия или информирует об окончательном выполнении исходного намерения.