Избранные труды. Кибернетика функциональных систем

Так, например, в кибернетике известен способ моделирования самого регулируемого объекта в зависимости от привходящих условий и новой обстановки регуляции. Следовательно, регулируемый объект не всегда может быть константным, он может менять свое состояние, и следовательно, менять состав возникающей от него обратной информации в зависимости от заданных измененных условий. Если, к примеру, работа станков и механизмов рассчитана при определенной температуре и в соответствии с этим рассчитана как управляющая информация, идущая к регулируемому объекту, так и обратная информация, идущая к регулируемому объекту, так и обратная информация, идущая в регулирующее устройство, то изменение температурных условий, скажем, значительное повышение температуры, очевидно, повлечет за собой изменение параметров и режима системы. Если же в данную машину ввести дополнительное устройство, которое сделало бы работу всей машины независящей от смены температуры регулируемого объекта и удерживало бы только определенные параметры этого регулируемого объекта, то работа всего автоматически регулирующегося агрегата сохранила бы свой производственный эффект.

Подобные изменения работы саморегулирующихся систем мы имеем и в организме. Так, например, “заданный” константный уровень содержания углекислоты в крови у нормального человека определяется весьма тонкой и избирательной чувствительностью к углекислому газу определенных рецепторных окончаний сосудистого русла и самого дыхательного центра, особенно его фрагментов, находящихся в ретикулярной формации ствола мозга. Однако есть специальные патологические состояния человеческого организма, когда чувствительность клеток к углекислому газу значительно меняется. Так, например, существует хроническое патологическое состояние, получившее название эмфиземы, при котором концентрация углекислого газа в крови систематически и весьма медленно повышается. В этих случаях мы видим, что клетки дыхательного центра, как и хеморецепторы сосудов, изменяют свой метаболизм таким образом, что раздражаются уже только при наличии большого количества углекислого газа в крови. Благодаря этому эмфизематик может чувствовать себя достаточно удовлетворительно даже при такой концентрации углекислого газа в крови, при которой нормальный человек немедленно умер бы.

Таким образом, конечный полезный эффект, вокруг которого развивается работа саморегулирующихся механизмов и ради которого происходит смена и включение различных механизмов, достигается как в машинах, так и в организме на основе одной и той же функциональной архитектуры, т.е. на основе замкнутых систем и обратной афферентации. Это обстоятельство и является тем отправным пунктом, на основе которого физиология и кибернетика могут устанавливать дальнейший контакт и творческое содружество в работе.

5. КИБЕРНЕТИКА И РЕФЛЕКТОРНАЯ ТЕОРИЯ

Согласно рефлекторной теории, всякий внешний стимул, приложенный к чувствительным аппаратам организма, проходя через центральную нервную систему, вызывает на периферии, т.е. в рабочих органах, тот или иной ответный акт. В целом весь этот путь получил метафорическое обозначение — “рефлекторная дуга”.

Трудно переоценить то грандиозное значение, которое имела рефлекторная теория на протяжении 300 лет изучения деятельности живого организма. Можно без преувеличения сказать, что все наши представления о механизмах приспособлений животных к внешнему миру и о механизмах установления координированного взаимодействия внутри организма покоятся на этом представлении о рефлексе. Можно сказать, что в выработке материалистического представления о функциях нервной системы животных и человека мы в значительной степени обязаны рефлекторной теории. Достаточно познакомиться с гениальной работой Ивана Михайловича Сеченова “Рефлексы головного мозга”, чтобы понять, сколь плодотворным был и является этот принцип физиологии. Вместе с тем современное развитие рефлекторной теории и в особенности то новое, что внес в нее И.П.Павлов, заставляет расширить ее рамки и перевести ее, как выразился И.П.Павлов, “из первобытной формы в другую, несколько более сложную вариацию понятий и представлений. Ясно, что в том виде, в каком оно сейчас, оно не может обнять всего того материала, который в настоящее время скоплен”⁵⁵. Важно отметить, что рефлекторная теория в своем дальнейшем развитии была обогащена принципом обратной афферентации от результатов рефлекторного действия.