Избранные труды. Кибернетика функциональных систем

Рефлекторная теория материализовала весь процесс ответного действия организма на какое-либо раздражение, однако существенным недостатком рефлекторной теории было то, что она ограничивала весь процесс приспособления только действием. На ответном действии заканчивались все представления в рефлекторной теории о приспособительном значении этого действия. В формулировках рефлекторной теории заключается как бы сама по себе подразумевающаяся целесообразность ответного действия. Рефлекторная теория не ставила вопроса о том, что произошло бы с нервными механизмами, если бы рефлекторный акт в какой-то степени не достиг приспособительного эффекта, иначе говоря, рефлекторная теория не учитывала возможности к постоянной обратной афферентации, которая непрерывно информирует центральную нервную систему о степени успешности каждого рефлекторного акта.

Само собой разумеется, что это было весьма значительным дефектом рефлекторной теории, ибо огромная область явлений, обеспечивающих приспособления животного и особенно восстановление нарушенных функций, оказывалась недоступной анализу на основе только классической теории рефлексов. Мы уже видели в разделах 1, 2, 3, что обратное афферентирование результатов действия является столь же необходимым и столь же постоянным, как и прочие звенья дуги рефлекса. Естественно поэтому, в особенности в связи с той перестройкой наших представлений, которую повлечет за собой кибернетика, обратная афферентация должна стать законным членом всего рефлекторного приспособления в целом. Можно привести десятки примеров в дополнение к тем, которые уже разобраны нами в третьем разделе. Эти примеры убедительно доказывают необходимость афферентирования не только конца целой серии актов, но и каждого этапа приближения к конечному эффекту (обратная поэтапная афферентация). Так, например, водяной скорпион (пера cinerea) захватывает добычу конечностью и затем, поднеся ее ко рту, пережевывает. Этот автоматический акт происходит всякий раз, как только на небольшом расстоянии от скорпиона появляется движущееся мелкое насекомое. Если отрезать ту часть головы, где находится ротовое отверстие, картина поведения скорпиона меняется. Он так же, как и раньше, захватывает добычу, потом конечность движется по направлению ко рту, но здесь она останавливается, и в такой застывшей позе насекомое может находиться неопределенно долгое время.

Можно произвести другой эксперимент: отрезать кончик конечности, с помощью которого скорпион захватывает добычу. Тогда он на поступающее раздражение от мелкого насекомого делает как и раньше хватательные движения, однако в этом положении конечность так и застывает, движения к области рта не происходит.

Если посмотреть на оба примера с точки зрения рефлекторного действия в его классической трактовке, то в сущности налицо имеется законченный рефлекторный акт, однако приспособительного действия в целом нет.

Ясно, что в первом случае конечность с добычей застывает перед областью рта потому, что в центральную нервную систему скорпиона не поступает афферентации от рецепторов рта, которые должны завершить акт поступления добычи в полость рта. Во втором случае конечность остается застывшей в позе схватывания потому, что центральная нервная система не получила обратной афферентации от концевого отдела конечности, что добыча схвачена. Следовательно, оба случая демонстрируют на довольно стереотипных актах небходимость обратной афферентации при совершении целой цепи рефлекторных действий, заканчивающихся полезным эффектом.

В связи с этим следует отметить, что на основе прежнего представления о “цепном рефлексе” нельзя объяснить приведенные выше эксперименты. В представлении о цепном рефлексе есть серьезный недостаток: обычно полагают, что все его звенья составляют механическую цепь по принципу “конец одного действия является началом для другого”. Как мы видели при разборе обратных афферентаций, таких соотношений в действительности не существует, ибо каждый акт должен закончиться обратной афферентацией от результатов этого этапного акта, и только после поступления в центральную нервную систему обратной афферентации о благополучном завершении данного этапа может начаться формирование следующего акта⁵⁶.

Резюмируя вышесказанное, мы должны отметить, что эти дополнения, несколько преобразующие классическую “дугу рефлекса”, раскрывают более глубокую связь физиологии с кибернетикой, поскольку и здесь и там “обратные связи” решают вопрос об эффективности приспособительных действий.

6. УСЛОВНЫЙ РЕФЛЕКС И КИБЕРНЕТИКА

Не случаен тот факт, что и сам Н.Винер, и многие его последователи, да и критически настроенные авторы при анализе

перспектив развития кибернетики непременно заканчивают изложение характеристикой ее отношения к условным рефлексам и к поведению человека. Мы видели, что эта органическая связь вытекает из самой эволюции замкнутых систем с обратной связью.