Жанр: Психология
Введение в системную психофизиологию // психология xxi века. м.,
... числе и в
"специфических" по отношению к стимулу областях мозга (например, в зрительной
коре при предъявлении зрительного стимула).
2.11.4.Поведенческий акт завершается оценкой результата
Второе положение, рефлекторной теории, которое отвергается ТФС - оценка
действия как завершающего этапа поведенческого акта. С позиций ТФС
заключительный этап развертывания акта - сличение прогнозируемых в акцепторе
параметров с параметрами реально полученного результата. Если параметры
соответствуют прогнозируемым, то индивид реализует следующий поведенческий акт.
Если нет, то в аппарате акцептора возникает рассогласование, ведущее к
перестройке программ достижения результата, вплоть до формирования новых актов.
2.11.5.Общемозговой характер системных процессов
Наконец, ТФС отвергает представление о поступательном ходе возбуждения по
дуге рефлекса. В соответствии с этим представлением, реализацию поведения
обеспечивает активация последовательно включающихся в реакцию структур мозга.
Сначала сенсорных структур, обрабатывающих сенсорную информацию, затем
эффекторных структур, которые формируют возбуждение, активирующее железы, мышцы
и т.д. Однако многочисленными экспериментами было показано, что при реализации
поведенческого акта имеет место не последовательное включение афферентных и
эфферентных структур, а синхронная активация нейронов, расположенных в самых
разных областях мозга. Паттерн активаций нейронов в этих структурах оказывается
общим, имеет общемозговой характер. Компоненты этого паттерна: последовательные
фазы активаций соответствуют последовательности развертывания описанных выше
системных механизмов.
Таким образом, вовлечение нейронов разных областей мозга в системные
процессы происходит синхронно. Эти процессы - общемозговые и не могут быть
локализованы в какой-либо области мозга. В различных областях мозга в поведении
протекают не локальные афферентные или эфферентные, а одни и те же общемозговые
системные процессы организации активности нейронов в систему, которая является
не сенсорной или моторной, а функциональной. Активность нейронов этих областей
отражает не обработку сенсорной информации или процессы регуляции движений, а
вовлечение нейронов в определенные фазы организации (афферентный синтез и
принятие решения) и реализации системы. Активность любой структуры одновременно
соответствует как определенным свойствам среды, так и характеру двигательной
активности.
Единый паттерн активаций и синхронность вовлечения нейронов разных
областей мозга в общемозговые системные процессы, не означает
эквипотенциальности (равнозначности) мозговых структур; вклад этих структур в
обеспечение поведения зависит от специфики проекции на них индивидуального опыта
(см. 2.2.8.).
2.12.Поведение как континуум результатов
До сих пор мы с дидактическими целями, а также следуя традиции исходного
варианта ТФС, использовали понятие пускового стимула. Однако ясно, что
использование этого понятия в рамках парадигмы активности ведет к эклектике.
Кажущаяся его необходимость отпадает при рассмотрении поведенческого акта не как
изолированной единицы, а как элемента поведенческого континуума,
последовательности поведенческих актов, совершаемых индивидом на протяжении его
жизни. При этом оказывается, что следующий акт в континууме реализуется после
достижения и оценки результата предыдущего акта. Эта оценка - необходимый
компонент процессов организации следующего акта, которые, таким образом, могут
быть рассмотрены как трансформационные или процессы перехода от одного акта к
другому. Места для стимула в континууме нет (рис. 1). С теми изменениями среды,
которые традиционно рассматривается как стимул для данного акта, информационно
связано на самом деле предыдущее поведение, в рамках которого эти изменения
ожидались, предвиделись в составе модели будущего результата - цели.
А что же с неожиданными изменениями? К каким модификациям на уровне
последовательности поведенческих актов может привести изменение среды, которое
не предвиделось в рамках предшествующего ему поведения и, следовательно, не
является результатом последнего? Оно либо не изменит запланированной
последовательности актов континуума (и в этом смысле "проигнорируется"), либо
прервет ее, обусловив формирование разных в зависимости от конкретной ситуации
видов поведения: повтор прерванного акта, формирование нового поведения для
достижения требуемых результатов, в том числе и новых и т.д. И опять все это
поведение будет направлено в будущее и его организация явится информационным
эквивалентом будущего события.
Таким образом, поведение может быть охарактеризовано как континуум
результатов (П.К.Анохин), а поведенческий акт рассмотрен как отрезок
поведенческого континуума от одного результата до другого (В.Б.Швырков).
3.Системная детерминация активности нейрона
3.1.Парадигма реактивности: нейрон, как и индивид, отвечает на стимул
Как мы уже отмечали, с позиций парадигмы реактивности поведение индивида
представляет собой реакцию на стимул. В основе реакции лежит проведение
возбуждения по рефлекторной дуге: от рецепторов через центральные структуры к
исполнительным органам. Нейрон при этом оказывается элементом, входящим в
рефлекторную дугу, а его функция - обеспечением проведения возбуждения. Тогда
совершенно логично рассмотреть детерминацию активности этого элемента следующим
образом: "...ответ на стимул, подействовавший на некоторую часть ее (нервной
клетки - Ю.А.) поверхности, может распространятся дальше по клетке и действовать
как стимул на другие нервные клетки..." (Ф.Бринк 1960, с.93). Следовательно, в
рамках парадигмы реактивности рассмотрение нейрона вполне методологически
последовательно: нейрон, как и организм, реагирует на стимулы. В качестве
стимула выступает импульсация, которую нейрон получает от других клеток, в
качестве реакции - следующая за синаптическим притоком импульсация данного
нейрона (рис. 2).
К сожалению, такая методологическая последовательность отсутствовала в
рамках парадигмы активности. Как правило, анализ "нейронных механизмов"
целенаправленного поведения приводил авторов к тому, что мы назвали выше
"уровневой эклектикой": представлению о том, что индивид осуществляет
целенаправленное поведение, а его отдельный элемент - нейрон реагирует на
приходящее к нему возбуждение - стимул. Важнейшей задачей стало устранение
подобной эклектики.
3.2.Критика понимания нейрона как проводника возбуждения
Подход к нейрону как к проводнику возбуждения встречал возражения уже
давно, например, со стороны Дж.Э.Когхилла, который, однако, не мог в отсутствие
целостной и последовательной теории, вписывающейся в парадигму активности, дать
решение адекватное сформулированной задаче. Его нейрон реагирует "на окружающую
среду так же, как живой организм". Решающий шаг в направлении решения этой
задачи был сделан П.К.Анохиным, который в своей последней работе подверг
аргументированной критике общепринятую, как он ее назвал, "проведенческую
концепцию" нейрона и предложил вместо нее системную концепцию интегративной
деятельности нейрона.
Вне зависимости от конкретных, усложняющихся с развитием науки
представлений о функционировании нейрона, в традиционном рассмотрении
центральной оставалась идея об электрической суммации потенциалов на мембране
нейрона. В соответствии с ней предполагалось, что возбуждающие и тормозные
постсинаптические потенциалы, возникающие на мембране постсинаптического
("получающего") нейрона под действием пресинаптической импульсации за счет
изменения ионных градиентов, суммируясь, действуют на генераторный пункт
нейрона, продуцирующий распространяющиеся потенциалы действия - импульсы.
П.К.Анохин назвал парадоксальным перенос с нервного волокна на нейрон
представления о проведении возбуждения как главной деятельности последнего. Если
задача состоит лишь в том, чтобы передать возбуждение от одного нейрона к
другому, то не ясно для чего между входным и выходным импульсами "вставлены"
сложные промежуточные этапы: выделение медиатора, его воздействие на
субсинаптическую мембрану и химические превращения в ней. "Неужели для того,
чтобы, начав с электрического потенциала терминали, сформировать в конце концов
тот же спайковый потенциал, весьма сходный по своим физическим параметрам с
потенциалом, пришедшим по аксонной терминали?" - спрашивал он (П.К.Анохин 1975,
с. 368).
3.3.Нейрон - организм, получающий необходимые метаболиты из своей "микросреды"
Вышеупомянутые этапы приобретают смысл в том случае, если принять, что
процесс, обеспечивающий переход от пре- к постсинаптическим образованиям,
продолжается в непрерывную цепь химических процессов внутри нейрона и - главное,
что все межклеточные контакты служат обмену метаболическими субстратами между
контактирующими клеточными образованиями. Переход от "проведенческой концепции"
к рассмотрению нейрона как организма, получающего необходимые ему метаболиты из
окружающей "микросреды", и был тем шагом, который предопределил направление
последующей разработки проблемы в направлении ее системного решения.
3.4.Парадигма активности: нейрон, как и индивид, изменяя соотношение с
"микросредой", удовлетворяет свои "потребности"
Необходимость дальнейшей разработки определялась тем, что в рамках
концепции интегративной деятельности нейрона последовательность событий в
принципе оставалась той же, что и в парадигме реактивности. В обоих случаях
процесс начинался приходом возбуждения к нейрону и заканчивался генерацией этим
нейроном потенциала действия. Разница, которую подчеркивал П.К.Анохин, состояла
в том, какими процессами заполнялся интервал между действием медиатора на
субсинаптическую мембрану нейрона и генерацией потенциала: химическими
преобразованиями внутри нейрона в первом случае и электрической суммацией во
втором.
Устранение эклектики и приведение представления о детерминации активности
нейрона в соответствие с требованиям системной парадигмы было достигнуто отказом
от рассмотрения активности нейронов как реакции на синаптический приток и
принятием положения о том, что нейрон, как и любая живая клетка, реализует
генетическую программу, нуждаясь в метаболитах, поступающих к нему от других
клеток (В.Б.Швырков). В связи с этим последовательность событий в деятельности
нейрона становится аналогичной той, которая характеризует активный
целенаправленный организм, а его импульсация - аналогичной действию индивида
(рис. 2).
Активность нейрона, как и поведение организма, является не реакцией, а
средством изменения соотношения со средой, "действием", которое обусловливает
устранение несоответствия между "потребностями" и микросредой, в частности, за
счет изменения синаптического притока. Это изменение, если оно соответствует
текущим метаболическим "потребностям" нейрона, приводит к достижению им
"результата" и прекращению активности. Предполагается, что несоответствие между
"потребностями", определяемыми генетически, и реально поступающими метаболитами
может иметь место как при генетически обусловленных изменениях метаболизма
клетки, так и при изменении притока метаболитов от других клеток. Таким образом,
нейрон - не "кодирующий элемент", "проводник" или "сумматор", а организм в
организме, обеспечивающий свои "потребности" за счет метаболитов, поступающих от
других элементов.
"Действие" нейрона, его импульсная активность, не только влияет на его
микросреду, но изменяет и сам импульсирующий нейрон. Здесь опять можно провести
аналогию с индивидом. Когда человек протягивает руку к яблоку, он не только
приближает ее к объекту-цели, но и готовит себя к контакту с яблоком: изменяет
позу, суставные углы рабочей конечности в зависимости от положения яблока, его
пальцы конфигурируются в соответствии с размером яблока, рецепторы претерпевают
эфферентные влияния (см.), связанные с предвидением будущего контакта тела с
объектом-целью и т.д. Что касается изменения состояния нейрона при его
"действии", уже давно было известно, что "следовые", постспайковые процессы
(такие как изменение поляризации, ионной проницаемости) играют существенную роль
в регуляции чувствительности нейрона к последующему притоку.
В последнее время как на препаратах, так и на бодрствующих животных показано,
что потенциал действия, генерируемый нейроном, распространяется не только в
"обычном" направлении - по аксону к другим клеткам, но и в обратном направлении
- к дендритам данного нейрона (феномен "обратного распространения",
"backpropagation"). При этом его чувствительность к притоку существенно
модифицируется. Изменения в дистальных дендритах, а также и в теле нейрона,
возникают именно при сочетании эффектов "обратного распространения" с
пресинаптической импульсацией. Обнаружено, что интенсивность поглощения нейроном
меченных изотопами аминокислот значимо изменяется в микроинтервалах времени
приуроченных к моменту генерации спайка (Л.В. Бобровников).
С позиций развиваемых здесь представлений активность нейрона, как и поведение
индивида, может быть рассмотрена как со стороны влияния на окружающую среду, так
и со стороны модификации активного агента, модификации, соответствующей
ожидаемым параметрам эффекта этих влияний и являющейся непременной
характеристикой активности. Тогда только что изложенные данные о модификации
нейрона вследствие его собственной активности могут быть рассмотрены как
показатель подготовки нейрона к будущему притоку, связанному с его активностью.
Иначе говоря, эти данные свидетельствуют в пользу того, что, давая спайки,
нейрон не только обеспечивает необходимый ему метаболический приток, но
подготавливается к его "утилизации".
Следовательно, как и в случае с целостным индивидом, на уровне отдельной клетки
- результат, на достижение которого направлена активность - не новая среда и не
новое состояние агента, а их новое соотношение.
3.5.Направленность в будущее и обусловленность метаболическими "потребностями"
активности нейрона как необходимые компоненты ее системного понимания
Следует подчеркнуть, что для последовательно системного понимания
детерминации активности нейрона существенны оба компонента: признание
направленности активности нейрона в будущее и ее обусловленности метаболическими
"потребностями" нейрона. То, что только первого из них недостаточно, видно на
примере интересной концепции гедонистического нейрона, разработанной А.Н.Klopf
(1982). Утверждая, что целенаправленный мозг состоит из целенаправленных
нейронов, А.Н.Klopf отвечает на вопрос "В чем нейроны нуждаются и как они это
получают?" в соответствие со следующей логикой. Аристотель рассматривал
получение удовольствия как главную цель поведения. Следовательно, организм
гедонистичен. Нейрон есть организм. Следовательно, нейрон гедонистичен.
"Удовольствие" для нейрона - возбуждение, а "неудовольствие" - торможение.
Активация нейрона - "действие", обеспечивающее получение им возбуждения. Нейрон
является гетеростатом, т.е. системой, направленной на максимизацию
"удовольствия", т.е. возбуждения.
Таким образом, отсутствие второго из двух необходимых компонентов ведет к
необходимости предположения наличия у нейрона довольно странных и экзотически
аргументированных "потребностей". Особенно если принять во внимание популярную
концепцию "токсического перевозбуждения" (excitotoxic), в рамках которой сильное
возбуждение нейронов рассматривается как причина их гибели.
В то же время, наиболее часто у авторов отсутствует первый из компонентов,
что при анализе нейронного обеспечения поведения ведет к рассмотрению сложных
метаболических превращений внутри нейрона, главным образом, как фактора,
обеспечивающего проведение возбуждения и пластичность (модификацию проведения
при разных видах научения). При этом сложнейшие механизмы изменения "белкового
фенотипа" оказываются направленными, например, на изменение чувствительности
постсинаптической мембраны к пресинаптическому возбуждению.
3.6. "Потребности" нейрона
Охарактеризуем очень кратко некоторые существенные "потребности" нейрона.
Они определяются необходимостью синтеза новых молекул, в т.ч. белков,
расходуемых в процессе жизнедеятельности ("типичная" белковая молекула
разрушается в среднем через два дня после того, как она была синтезирована), или
обеспечивающих структурные перестройки нейрона, имеющие место при обучении. Для
этого, в том случае, если в клетке нет соответствующей информационной РНК,
направляющей синтез белка в цитоплазме, экспрессируются (становятся активными,
"выраженными") гены, среди которых выделяют гены "домашнего хозяйства"
(универсальные "потребности" клеток), гены "роскоши" (специфические
"потребности" клетки) или "ранние" и "поздние" гены, экспрессируемые на
последовательных стадиях формирования памяти, и т.д. Как предполагается, именно
усложнение процессов регуляции экспрессии генов, а не их числа определяет
эволюционное усложнение живых систем.
Различие в экспрессии, а не потеря или приобретение генов, определяют
различие специализации клеток организма. Особенно велики эти различия для клеток
мозга, в которых экспрессируются десятки тысяч уникальных для мозга генов.
Считается, что метаболическая гетерогенность нейронов, обусловленная генетически
и зависящая от условий индивидуального развития, т.е. являющаяся результатом
взаимодействия фило- и онтогенетической памяти, лежит в основе разнообразия
функциональной специализации нейронов, определяет специфику их участия в
обеспечении поведения.
3.7.Объединение нейронов в систему как способ обеспечения метаболических
"потребностей"
Нейрон может обеспечить "потребности" своего метаболизма только
объединяясь с другими элементами организма в функциональную систему. Их
взаимосодействие, совместная активность обеспечивает достижение результата,
нового соотношения целостного индивида и среды. "Изнутри", на уровне отдельных
нейронов достижение результата выступает как удовлетворение метаболических
"потребностей" нейронов и прекращает их активность.
Такой подход к пониманию активности нейронов заставил применить для ее
анализа вместо традиционных "постстимульных" гистограмм, выявляющих закономерные
изменения активности нейрона после предъявления стимула, "предрезультатные"
гистограммы, которые позволяют обнаружить нейроны, активность которых
закономерно увеличивается при реализации поведения, направленного на получение
данного результата, и прекращается при его достижении.
В последнее время получены данные, которые позволяют связать частоту
"предрезультатной" активности со степенью потребности, с одной стороны, и с
появлением поведения, направленного на удовлетворение этой потребности, с
другой. Показано, что у зависимых от кокаина животных, обученных нажимать на
педаль для самовведения кокаина, частота активности нейронов, вовлекающихся в
обеспечение инструментального кокаиндобывательного поведения, тем выше, чем ниже
концентрация кокаина в организме. Когда частота активности, постепенно нарастая,
достигает определенного уровня, развертывается инструментальное поведение,
достижение результата которого - введение кокаина - проявляется в подавлении
активности этих нейронов. Затем, по прошествии некоторого времени, концентрация
кокаина опять понижается, частота активности повышается, реализуется поведение
добывания кокаина - цикл повторяется.
3.8.Важность системного понимания детерминации активности нейрона для психологии
Итак, поскольку системная психофизиология отвергает парадигму
реактивности, основывая свои положения на представлении об опережающем
отражении, о направленной в будущее активности не только индивида, но и
отдельных нейронов, постольку она обеспечивает для психологии, оперирующей
понятиями активности и целенаправленности, возможность избавиться от
эклектических представлений, часто появляющихся при использовании материала
нейронаук.
4.Субъективность отражения
4.1.Активность как субъективное отражение
Рассмотрение соотношения индивида и среды с позиций ТФС уже давно привело
к заключению о том, что поведенческий континуум целиком занят процессами
организации и реализации функциональных систем (см. рис. 1); специального
временного интервала для процессов обработки сенсорной информации не
обнаруживается. На определенном этапе казалось, что коротколатентные активации
некоторых нейронов могут быть сопоставлены с кодированием физических параметров
стимула для последующего сличения с имеющейся в памяти моделью. Однако скоро
стало ясно, что даже самые ранние активации нейронов в поведенческом акте - не
кодирование, а уже результат сличения с субъективными моделями, сформированными
в рамках предыдущего акта континуума.
Сказанное находится в соответствии с положением о "пристрастности"
отражения среды, о зависимости последнего от целей поведения и имеющегося у
индивида опыта. Это свойство психического отражения обозначается как
субъективность и предполагает несводимость описания отражения к языку сенсорных
модальностей, выражающих в "сенсорном коде" физические параметры объектов.
4.2.Опережающее отражение вместо обработки информации для построения "образовкартинок"
В четкой форме опережающий характер отражения представлен в когнитивной
психологии концепцией У.Найссера, который считает, что образы не "картинки в
голове", появляющиеся после действия сенсорных стимулов, а "предвосхищения
будущего". Автор подчеркивает, что предвосхищение не обязательно является
реалистическим.
Действительно, мы можем рассмотреть наш опыт как состоящий из актовгипотез,
включающих параметры планируемых результатов, отношения между ними,
пути их достижения и т.д. Гипотезы тестируются во внутреннем и внешнем планах. И
хотя можно полагать, что отбор из ряда "пробных" актов "удачного", попадающего в
видовую память, определяется соответствием гипотезы реальным свойствам и
закономерностям среды, тем не менее возможность достижения конкретным индивидом
в том или ином поведенческом акте требуемого соотношения организма и среды, т.е.
результата, не означает, что данная гипотеза целиком базируется на упомянутых
свойствах и закономерностях.
В экологической психологии убедительные аргументы против того, что среда
состоит из стимулов и отображается как "картинка", рассматриваемая гомункулюсом,
приведены Дж. Гибсоном. Им разработана стройная теория, которая, как справедливо
замечает А.Д.Логвиненко (см. в Гибсон 1988), в руководствах либо игнорируется,
либо искажается до неузнаваемости в связи с невозможностью ее ассимилировать,
оставаясь в рамках традиционной парадигмы. И это не удивительно, так как
принципиальными положениями этой теории является отрицание не только схемы
стимул - реакция, но и самого понятия стимул. Автор отвергает также идею о
необходимости обработки и передачи сенсорной информации - ее некому принимать.
Ниже мы еще вернемся к теории Дж. Гибсона.
4.3.Физические характеристики среды и целенаправленное поведение
Более 30 лет назад Дж. Леттвин с соавторами, изучив связь активности
нейронов сетчатки лягушки с поведением, сформулировали в очень яркой форме свое
представление о том, что выделяет организм в среде: "лягушки интересуются жуками
и мухами, в то время как границы и углы интересуют только ученых". Еще раньше в
гештальтпсихологии были обоснованы положения о том, что среда должна
определяться не физически, а психобиологически и что целостное восприятие не
составляется из отдельных элементарных "кусков". Следует согласиться с Дж.
Гибсоном в том, что объект не складывается из качеств, но мы можем выделить их,
если это надо для целей эксперимента. "Куски", физические характеристики, в
соответствии с которыми ранжируются стимулы и связь с которыми устанавливается
при анализе активности нейронов или отчетов испытуемых, являются вовсе не
"элементарными" свойствами, а сложными концепциями, которые появляются в
результате специального поведения, направленного на выделение упомянутых
характеристик: классификация, сравнение объектов, например, в науке, искусстве и
т.п. Ярким примером рассмотрения таких культурных концепций в качестве
"элементарных" свойств, присущих объекту, является представление Бидермана (I.
Biederman) о том, что восприятие объекта складывается из восприятия элементарных
форм - "геонов". Предполагается, что использование ограниченного набора
(алфавита) геонов позволяет воспринять любой сколь угодно сложный объект.
Подчеркнем, что геон понимается автором концепции как "примитив", а примитив -
это понятие, выработанное в геометрии для обозначения элементарного
геометрического объекта, используемого для построения более сложных объектов.
На что же мы "дробим" среду, что выделяем в ней, если не упомянутые
физические характеристики?
4.4.Теория эффордансов Дж.Гибсона
С позиций парадигмы активности с давних пор представлялось очевидным, что
из среды активно "отбирается" индивидом то, что может быть использовано для
достижения цели, причем, как считал J. von Uexkull, число объектов, которые
может различить индивид, равно числу функций, которые он может реализовать.
Анализ среды как обеспечивающей активность индивида в ней, дано в теории
affordance Дж. Гибсона. Неологизм affordance (эффорданс) - существительное,
образованное Дж. Гибсоном от глагола afford - предоставлять, разрешать.
Эффордансы - это то, что окружающий мир предоставляет, разрешает совершить
индивиду. Эффордансы нельзя предъявить индивиду, т.к. они не являются стимулами.
Можно лишь обеспечить их наличие. Автор считает, что индивид соотносится не с
миром, описываемым в физических терминах, а с экологическим миром. Он понимает
экологические нишу вида как набор эффордансов. Описание экологического мира
определяется тем, какие акты в нем может совершить индивид. Понятие эффорданс
подразумевает взаимодополнительность мира и индивида. Дж. Гибсон отмечает, что
понимает под ним "нечто, относящиеся одновременно и к окружающему миру, и к
животному таким образом, который не
...Закладка в соц.сетях
