Избранные труды. Кибернетика функциональных систем

Разбирая достоинства теории относительности А.Эйнштейна, Макс Планк так выражает ее отношение к абсолютным законам мира: “В основе так называемой теории относительности заложено нечто абсолютное; таковым является определение меры пространственно-временного континуума, и как раз особенно привлекательная задача состоит в том, чтобы разыскать то абсолютное, которое придает относительному его подлинный смысл. Мы можем исходить всегда только из относительного. Все наши измерения имеют относительный характер. ...Речь идет о том, чтобы во всех этих данных обнаружить то абсолютное, общезначимое, инвариантное, что в них заложено”¹.

В этих словах создателя квантовой теории дана программа для исследования любого, даже весьма незначительного явления на фоне и в рамках абсолютных законов мира. В особенности это положение применимо и даже настоятельно необходимо для изучения эволюции жизни на земле, которую Планк, конечно, меньше всего имел в виду.

В эволюции живого все относительное и вариантное пришито

^ Планк М. Единство физической картины мира. — М., 1966, с. 20. Разрядка моя.—П.А,

весьма “откровенными” нитями к абсолютным законам мира. Особенно отчетливо это иллюстрируется эволюцией мозга.

В дальнейшем изложении мы увидим, насколько тонко все структуры и механизмы мозга оказались приспособленными к максимальному охвату того многомерного континуума мира, который способствовал развитию многих специальных приспособлений в работе мозга, обеспечивающих организму выживание.

Однако сейчас я вернусь к тому, что составляет самую природу этих приспособлений, — к деятельности одиночной нервной клетки, к процессам, происходящим в ее протоплазме. Само приспособление всегда имеет интегральный, системный характер, однако элементарным процессом в этих системах является разрядная деятельность нейрона.

Выше мы установили, что практически при любом движении животного или при выполнении им какого-то поведенческого акта пространственно-временной континуум внешнего мира действует в микроинтервалах времени на его органы чувств и, следовательно, на нейрональные элементы мозга. Как же сами нервные элементы реагируют на эти воздействия компонентов и фаз пространственно-временного континуума?

Для того, чтобы ответить на этот вопрос, мы должны обратиться к физиологическим свойствам нейронов мозга. Одной из самых замечательных особенностей нейрональных элементов мозга является разнообразие их индивидуального поведения, разнообразие реакций на приходящие возбуждения.

Так, например, одни из них переходят на режим повышенной активности в момент действия приходящего возбуждения. Другие, наоборот, находясь в постоянной фоновой активности, переходят во время действия раздражителя в состояние торможения. Одни нейроны прекращают свою ответную повышенную разрядную деятельность с прекращением раздражения, другие, наоборот, еще очень долго в виде “следовой деятельности” продолжают разряжаться. У различных нейронов эта так называемая “следовая активность” может продолжаться различное время. В то время как у одних нейронов она длится всего лишь несколько миллисекунд, у других она может может продолжаться секунды и даже минуты. Ясно, что все это разнообразие индивидуального поведения нейронов мозга в ответ на раздражения является выражением их места, их функционального значения в обширных

интегративных образованиях, складывающихся в процессе формирования сменяющихся функциональных систем организма.

Однако сейчас мы не будем рассматривать эти проблемы с точки зрения нейрофизиологии. С этим можно подробно ознакомиться по ряду солидных монографий, изданных в последнее время^.

Сейчас же мне хотелось бы обратить внимание читателей именно на те нейроны, а их в головном мозге большинство, которые имеют следовую активность, простирающуюся на целые секунды после прекращения раздражения. Как должны были бы вести себя эти клетки в случае непрерывной смены внешних раздражений в микроинтервалах, то есть по крайней мере в интервалах, определяемых миллисекундами?

Прямые эксперименты с употреблением парных раздражителей или целого ряда раздражений показывают, что происходит неизбежное наложение возбуждений, их суммация и значительное пролонгирование активного состояния нервной клетки. Эта “следовая деятельность” может приобретать различный характер, главным же образом изменяется конфигурация разрядов.

Однако остается бесспорным, что имеет место совершенно очевидное наложение последующих разрядов клетки, возникших в ответ на каждое предыдущее раздражение или на последствие от предыдущей деятельности. Такой процесс, несомненно, происходит ежеминутно и в естественных условиях: при смене, например, многообразных зрительных впечатлений некоторые зрительные клетки с выраженным следовым эффектом находятся в непрерывном перекрытии разрядов, вызванных различными и последовательными зрительными раздражениями. Стоит лишь продумать под этим углом зрения переход из одной комнаты в другую или выход на улицу.