Избранные труды. Кибернетика функциональных систем

Все эти параметры с информационной точки зрения могут служить информационным эквивалентом воздушных колебаний, соответствующих звуку “а”. Так же развивается и следующий этап — движение нервных импульсаций от кортиева органа по направлению к мозгу. Объем этих импульсаций, их частота и рисунок разрядов в нерве являются информационно эквивалентными звуку V, хотя, конечно, в слуховом нерве нет ни единой “звуковой волны”.

Нервные импульсации возникают одновременно в тысячах волокон слухового нерва, но можно с достоверностью утверждать, что ни одно слуховое волокно с точки зрения общей конфигурации нервных разрядов не похоже на другое. Таким образом, в целом этот множественный поток нервных импульсаций, бегущий к мозгу по тысячам волокон слухового нерва, является истинным информационным эквивалентом слуха “а”, поступившего на барабанную перепонку.

Можно ли из этих потоков импульсов, которые по своей физической природе ничего общего не имеют с воздушными звуковыми волнами, извлечь каким-нибудь способом тот первичный натуральный “объект”, который определил весь путь формирования отражательной деятельности? Оказалось, что можно. Это было хорошо показано в опытах Уивера и Брея. Если на слуховой нерв, по которому идут потоки нервных импульсаций, в которых эквивалентно закодирован звук “а”, наложить электроды, и если получающиеся при этом биотоки нервных волокон преобразовать соответствующим образом, то на репродукторе можно услышать именно звук “а”. Замечетельный факт! Он убеждает нас в том, что по слуховому нерву в самом деле бежит звук “а”, но лишь только в другом коде. Центральная же нервная система делает все то, чтобы с исключительной бережливостью передать звук “а” в специфическом информационном эквиваленте на каждом звене всей длинной цепи перекодирований и достаточно точно расшифровать его на конечном этапе.

Исключительно интересным в этом смысле является один из экспериментов, проделанных в нашей лаборатории. Речь идет о передаче информации в пределах дыхательной системы с сохранением исходного эксперимента на каждом этапе передачи.

Учтя все сигнализации от различных частей организма о потребности организма в кислороде, дыхательный центр дает периферическим рабочим аппаратам приказ — “взять в легкие 500 кубиков воздуха”. Эта команда, как известно, дается по диафрагмальному нерву к дыхательным мышцам.

Следовательно, команда о взятии 500 кубиков воздуха, содержащаяся в потоках нервных импульсаций, теперь уже перекодирована в силу мышечных сокращений. Однако, несмотря на отличие самого явления сокращения от нервных импульсаций, в этом сокращении имеется тот же информационный эквивалент — взять 500 кубиков воздуха. Расширение легкого и растяжение альвеол являются следующим этапом перекодирования первичной команды центра. Однако несмотря на различие природы этих явлений, взятых в отдельности, они принципиально несут тот же информационный эквивалент — взять 500 кубиков воздуха.

Но вот теперь по чувствительным нервам (блуждающий нерв), идущим от альвеол легкого, в мозг бежит обратный поток нервных импульсаций, которые в сумме несут информацию “взять 500 кубиков воздуха”.

Таким образом, на всем пути передачи информации в организме, несмотря на принципиально различные средства перекодирования, информационный эквивалент первичного охраняется.

В нашей лаборатории был проделан следующий эксперимент: было решено сопоставить и заменить информацию о взятии 500 кубиков воздуха с командой для взятия этого воздуха. Это было осуществлено с помощью посылки командных нервных импульсаций по каналу извещения о взятии воздуха в количестве 500 кубиков. Технически это достигалось тем, что командные нервные импульсации, минуя дыхательные мышцы, легкие, альвеолы, преобразуются через стимулятор, переходят прямо на блуждающий нерв, который должен был бы информировать уже о взятии воздуха. Иначе говоря, мы хотели решить задачу: могут ли нервные импульсации, в которых закодирована команда взятия 500 кубиков воздуха, подменить информацию об уже взятых 500 кубиков воздуха. Такое сопоставление показало, что центральная нервная система не принимает по каналу обратной афферентации “команду” вместо “результата”. Происходит полная дезинтеграция дыхания, и животное может погибнуть.

Однако для того чтобы понять самый инструмент информационного анализа, надо прежде всего понять, какими средствами теория информации определяет самую законность и научность выводов и применения ее аналитического аппарата.