Кибернетика и психопатология

В телефонной системе существенным ограничивающим фактором служит относительное время, в течение которого абонент не может получить нужного ему соединения. 99-процентная вероятность успешного вызова, конечно, удовлетворит самых требовательных; 90 процентов успешных вызовов, вероятно, достаточно для того, чтобы вести свои дела довольно удовлетворительно. 75-процентная вероятность уже вызывает досаду, но все же позволяет кое-как вести дела; если же половина вызовов неудачна, то абоненты начнут требовать снятия своих телефонов. Но это лишь общие цифры. Если вызовы проходят через n отдельных ступеней коммутации и вероятности отказа независимы и одинаковы на всех ступенях, то для того, чтобы получить общую вероятность успешного вызова, равную p, вероятность успешного соединения на каждой ступени должна составлять p^1/n. Следовательно, чтобы получить 75-процентную вероятность соединения после пяти ступеней, мы должны иметь приблизительно 95-процентную вероятность успеха на ступень. Чтобы получить 90 процентов успешных вызовов, мы должны иметь 98 процентов успешных соединений на каждой ступени. Чтобы получить 50-процентную вероятность, нужно иметь вероятность успеха на каждой ступени в 87 процентов. Мы видим, что чем больше ступеней, тем быстрее обслуживание становится очень плохим после того, как превышен некоторый критический уровень вероятности неуспеха отдельного вызова, и тем быстрее оно становится очень хорошим после того, как вероятность неуспеха опустилась ниже этого критического уровня. Таким образом, система автоматической коммутации, состоящая из многих ступеней и рассчитанная на определенную вероятность отказа, не обнаруживает явных признаков неблагополучия, пока нагрузка не дойдет до критической точки, после чего эта система совершенно распадается и образуется катастрофический затор.

Человек имеет наиболее развитую нервную систему из всех живых существ, и его поведение, вероятно, определяется наиболее длинными из эффективно действующих нейтронных цепей. Если он надламывается глубоко и катастрофически, то это должно означать, что он выполнял сложные действия очень уж близко к грани перегрузки. Перегрузка может возникать различным образом: вследствие избытка передаваемых сообщений, физической потери каналов связи или чрезмерного занятия каналов такой нежелательной нагрузкой, как циркулирующие записи памяти, усиливающиеся до превращения в навязчивые идеи. Во всех подобных случаях внезапно наступает момент, когда для нормальных видов нагрузки не будет хватать каналов, и тогда перед нами психическое расстройство, доходящее нередко до помешательства.

Указанное расстройство действует сперва на способности или операции, в которых участвуют наиболее длинные цепи нейронов. Есть серьезное основание для отождествления этих процессов с теми, которые мы обычно называем высшими. Известно, что повышение температуры почти до физиологических границ облегчает выполнение большей части, если не всех, нейронных процессов; эффект тем заметнее, чем выше процесс, приблизительно соответствуя нашей обычной оценке «ранга» процессов. Но любое облегчение процессов в единичной системе нейрон-синапс становится кумулятивным, когда нейрон соединен последовательно с другими нейронами. Поэтому степень усиления процесса при повышении температуры может служить грубой мерой длины участвующей в нем нейронной цепи.

Мы видим, таким образом, что большая длина нейронных цепей человеческого мозга по сравнению с мозгом животных объясняет, почему психические расстройства у человека наиболее заметны и, вероятно, наиболее распространены. Вопрос допускает и другой более специфический подход. Рассмотрим сначала два геометрически подобных мозга с одним и тем же отношением весов серого и белого вещества и с линейными размерами, относящимися как A:B. Пусть объем клеток серого вещества и поперечное сечение волокон белого вещества у первого и второго мозга одни и те же[5]. Тогда отношение числа клеток в обоих случаях равно A³:B³, а отношение числа длинных соединительных линий равно A²:B². значит, что при одинаковой плотности процессов в клетках плотность процессов, протекающих в волокнах, будет для большого мозга в A:B раз больше, чем для малого мозга.