Избранные труды. Кибернетика функциональных систем

6 Современные проблемы биофизики. Т. 1 и 2. Под ред. Г.М.Франка и А.Г.Пасынского. Изд-во иностр. лит-ры, 1961.

а также публикации, касающиеся моделирования реакций на молекулярном уровне.

Учитывая, однако, огромный интерес советских читателей к новейшим попыткам конструирования различных технических приспособлений для изучения биологических процессов, мы ввели в этот сборник целый ряд специальных публикаций, посвященных и этому вопросу. Они относятся к использованию электроники и вычеслительной техники для диагностики заболеваний и для изучения различных физиологических процессов. Конечно, приведенные в этом разделе работы не исчерпывают всех тех многочисленных публикаций, которые появились за последние 3—5 лет в иностранной печати. Однако избранные работы могут дать читателю общее представление о направлении тех исканий, которыми сейчас заняты, например, конструкторы диагностических машин. Как известно, в этом направлении работы ведутся довольно успешно и у нас в Советском Союзе.

В качестве примера тончайших исследований на молекулярном уровне даны три работы из разных областей знания. Эти работы, скорее, знакомят с общей тенденцией применения электроники к изучению биологических систем и не могут, конечно, дать представление о всем том, что сделано в этих областях. В настоящее время появилось так много публикаций подобного типа, что нет никакой возможности сколько-нибудь полно отразить их в небольшом по объему сборнике.

Наибольшее количество исследований из числа помещенных в сборнике посвящено тонким электронным характеристикам нервной системы и кровообращения. Это как раз те направления, по которым, так сказать, оттачиваются биофизические\>сновы в применении к детальным и тончайшим процессам организма. Достаточно указать, например, что в этом разделе дана биофизическая трактовка синаптической передачи, триггерной функции нервной клетки, биофизической стороны проводящей функции нерва и т.д.

Особенно обращают на себя внимание работы Леттвина с сотр. и Франка. Важность работ подобного типа проистекает уже из того, что в широкой среде физиологов и даже среди нейрофизиологов до сих пор имеет распространение такое суммарное понятие, как “стимул”, “раздражение”, “очаг возбуждения” и т.д. Современный уровень исследования нервных процессов уже не довольствуется этими суммарными понятиями: ставится вопрос о том, что представляет собой стимул, приложенный к коже или к сетчатке глаза, по той сумме информации, которую он несет с собой из внешнего мира. Ставится вопрос о том, что закодировано в каждом стимуле, какие параметры внешних энергетических факторов и сколько их отражает каждый стимул и какова судьба этого сложным образом закодированного стимула?

Проблема кодирования стимула выросла в последние годы, с одной стороны, из потребностей технической кибернетики (алгоритмы, программирование и т.д.), с другой — из новейших результатов нейрофизиологических исследований. В самом деле, индивидуальная характеристика восходящих влияний от подкоркового уровня к коре больших полушарий показала, что уже простой стимул в форме, например, прикосновения к коже приобретает на подкорковом уровне чрезвычайную дисперсию и поэтому кора головного мозга в конечном итоге получает от этого, казалось бы, очень элементарного стимула десятки различных по количественным и качественным показателям возбуждений. Спрашивается, какой физиологический смысл в этой исключительно богатой дисперии исходного стимула на подкорковом уровне? Несомненно, происходит какое-то раскодирование всего того, что было заложено в этом стимуле, и, следовательно, понимание конечного итога этой информации для мозга складывается из понимания двух механизмов: а) механизма кодирования исходного стимула на рецепторном уровне и б) механизма раскодирования его на уровне подкорковых аппаратов и коры мозга.

Как может видеть читатель, перед исследователем нервной системы раскрываются широчайшие горизонты новых подходов, новых трактовок и новых обобщений в области функционирования мозга. С этой точки зрения работа, например, Леттвина и др. является весьма ярким доказательством того, что уже на рецепторном уровне происходит анализ и синтез действующего стимула с фиксацией в нервном процессе его наиболее важных параметров.

Нельзя не отметить, что Леттвин и др. подметили одну замечательную особенность высоко специализированной нервной ткани, состоящую в том, что возбуждение может опережать ход событий, если эти события подчиняются правилу регулярности развития и повторяемости.