Основные функциональные проявления работы

Биологической нейронной сети.

Сенсорный образ.

 

Это характеристики и функциональные особенности, которые наблюдаются только при работе БНС и которые не могутбыть получены по определению в системах математического программирования и в каких-либо вариантах вычислительных сетей. Это одновременная активация большого, но ограниченного массива рецепторных элементов в системах БНС. Именно в этом и состоит главное отличие между БНС – (системами конкурентной активации пространственных элементов – СКАПЭ) и системами, функционирующими на основе вычислительных сетей.

И самая главная характеристика для функциональных проявлений при активации сенсорных отделов БНС – это наличие в такого типа сетях феномена под названием «сенсорный образ» или «сенсорное окно». Сенсорный образ, как феномен для человека и животных явление хотя и субъективное, но имеет свои биологические и физиологические материальные основы, а потому имеет и свои объективные закономерности.

 «Сенсорный образ», или «сенсорное окно» это та внутренняя субъективная «картинка мира», которая возникает в нашем мозгу в данный конкретный момент времени, и которая является отражением объективной реальности внешней среды и событий в этот же данный момент времени.

 Сенсорный образ — это субъективный феномен, но при этом он является одновременно объективным проявлением работы ГМ и закономерным результатом эволюционного развития сенсорных отделов ГМ и БНС. При этом в ходе эволюции БНС природа с каждым шагом становилась на все более высокую ступень восприятия сигналов внешней и внутренней среды, начав процесс эволюции восприятия с отдельных разрозненных сигналов качества, затем перейдя на восприятие объединенных фрагментов этой самой среды и закончив восприятием целостной картинкой мира в максимально возможной степени.

Что представляет собой явление «сенсорный образ» с точки зрения нейрофизиологии? Нейрофизиологическим условием появления в нашем мозгу данного феномена является одновременная активация большого массива рецепторов, как правило различных модальностей. Это может быть вызвано как физиологическим путем – последовательной активацией, например, каскада рецепторов зрительной модальности, начиная с сетчатки глаз и вплоть до третичных отделов КГМ, так и не физиологическим – прямой стимуляцией зрительных отделов тех же первичных или вторичных зон КГМ. При этом никакой разницы в формирующемся сенсорном образе для человека не будет. Но физиологический СО будет при этом объективно отражать внешнюю картину мира, а не физиологический никакого отношения к реальности при этом иметь не будет. При этом одновременная активация двух сенсорных образов на одних и тех же нейронных структурах исключена. Даже при таких патологических вариантах работы ГМ, как, например бред или галлюцинации.

Почему это явление возникло в ходе эволюции ГМ? Наличие феномена «сенсорный образ» или «сенсорное окно» отражает степень эволюционной зрелости и форму организации работы НС и ГМ и возникает в ходе эволюционного процесса как закономерный этап и как необходимая и оптимальная функция работы ГМ, возникающая при определенном уровне развития БНС.

Это обусловлено с одной стороны, нарастанием в ходе эволюции ГМ сенсорной составляющей в работе БНС, то есть увеличением количества воспринимаемых сигналов среды, а с другой стороны – сужение двигательного функционала нейронной сети, то есть создание все более вышележащих центров контроля за активными движениями.

Именно то обстоятельство, что нарастающая в ходе эволюции сумма получаемых животным рецепторных сигналов внешней и внутренней среды должна была все больше и больше проходить через «узкое горлышко проблемы выбора» сначала сенсорного отбора в ядрах таламуса, а затем и имеющегося в наличии у животного двигательного функционала (ДвНК) и определило появление такой формы организации работы ГМ как появление СО.

При этом такая форма организации работы ГМ создает ее обладателям и новую функцию – субъективную, собственно, само это «сенсорное окно».

А объективно это – с учетом биологической структуры – «Нейронный комплекс сенсорного контроля окружающей среды и готовности к действию». Или так, более подробно – «Нейронный комплекс обеспечения максимально возможного восприятие сигналов внешней среды и выбор наиболее актуальной в данный момент времени и наиболее адекватной текущей ситуации двигательной программы действий из всего их наличия в ГМ». А это и есть одна из главных задач, для решения которых эволюция и создавала собственно ГМ.

Максимально полный в информационном плане СО для любого животного возникает только в состоянии покоя последнего. Так как реализация мозгом программы движений и особенно быстрых движений всегда «сужает» имеющийся в ГМ субъективный СО.

Ну а выбор для животного той или иной программы поведения зависит от того фактора, на какой именно двигательный нейронный комплекс и в первую очередь поступят сигналы необходимой мощности. То есть в соответствие с правилами конкурентной активации. Такое поведение животного мы и будем наблюдать. Пищевое, половое, оборонительное, исследовательское либо еще какое.

Сенсорный образ как явление характерен исключительно для животных, имеющих какой-то определенный уровень развития ЦНС и ГМ.

Базовой основой формирования функции «сенсорного окна» являются рецепторы различных модальностей животного корпоральной локализации. От обонятельных и вкусовых до тактильных и проприорецепторов. Именно через эти рецепторы происходит «привязка», например, зрительных или звуковых сигналов к нашему телу. Так в экспериментах на котятах было выяснено, что если новорожденные котята после открывания глаз будут лишены возможности самостоятельно передвигаться по полу, натыкаясь при этом на предметы и ямы, то они в дальнейшем уже не смогут их увидеть, даже если глаза их при этом будут открыты и вполне здоровы. Это значит, что при этом не образуются связи между рецепторами зрительной и тактильной модальностей. То есть «зрительная картинка» оказывается вообще никак не привязана к нашему телу.

Говоря о феномене «сенсорного окна» нужно понимать, что для различных животных оно будет иметь и различное наполнение. Для кого-то это будет «замочная скважина» во внешний мир, для кого-то «узкая форточка», а для кого-то и «балконная панорама». Если принять за основу формирования «сенсорного окна» зрительную и слуховую системы, как дающие наибольшую информацию об окружающей среде и отдаленных объектах этой среды, то человек тут окажется на верхних позициях эволюционной лестницы.

Пример из биологии. Лягушка может прыгнуть в пасть змеи во время охоты последней, если та застывает и периодически высовывает лишь кончик языка. Народное поверие – змея гипнотизирует лягушку. Научные данные – лягушки способны на восприятие в зрительной модальности лишь движущихся темных округлых пятен мелких, средних и крупных размеров. Для лягушки – это комары и мухи, то есть добыча. Либо какая-то опасность, которую необходимо избежать.

То есть лягушка сама охотится на мух и мошку, но при этом внезапно, из-за ограниченных возможностей своей зрительной системы сама становится добычей. Лягушку обманывает ее собственный мозг, формируя такой скудный сенсорный образ и направляя при этом ее прямо в пасть змее.

Вопрос- как змея видит лягушку. Змея лягушку видит, но совсем не так как человек. Рептилии не способны видеть предметы целиком (у них нет для этого нейронных структур) – конечного мозга, есть лишь его эволюционные зачатки. Вероятнее всего, для змеи лягушка – это набор контуров и границ света и тени, которые движутся. Причем с запахом еды, но беззвучные (у змей отсутствует слух).

Так что для животных из типа земноводных хордовых СО – это даже и не замочная скважина, а нечто еще более примитивное – просто набор движущихся пятен и теней. При этом земноводные более высокоорганизованные животные, чем рыбы. Что уж говорить о рыбах.

А имеется ли какая ни будь характеристика в поведении животного или человека, позволяющая нам судить о наличии или отсутствии у данного существа подобного феномена. Да, имеется. Это характеристика животного, которую можно обозначить как «поведение наблюдения». Так как «поведение наблюдения» как раз и обусловлено фактором наличия функции «сенсорный образ» или «сенсорное окно» и связанной с этим функции двигательного выбора.

Сенсорный образ у различных животных может быть выражен звуками, позами или жестами, а у человека дополнительно может быть еще и вербализован, то есть выражен словами.

Каково главное отличие сенсорного образа, возникшего в нашем мозгу или мозгу животного в нормальных физиологических условиях от такого же сенсорного образа, но сформированного в условиях патологической работы нейронных комплексов? Некоторое представление об этих процессах были получены благодаря экспериментам во время нейрохирургических операций. Сам мозг не имеет болевых рецепторов, поэтому есть возможность проводить операции без выключения сознания пациента. При этом интересные данные были получены при электрической стимуляции первичных, вторичных и третичных отделов коры ГМ.

При активации первичных отделов – самые простые ощущения – искры, вспышки света, пятна и прочее. При активации вторичных отделов – пациенты рассказывали о появлении у них в мозгу сложных объектов – домов, людей и других картинок. При этом реальные объекты, находящиеся в операционной, перестают восприниматься человеком, просто «исчезают» из субъективного сенсорного образа.

 

 

«Обработка информации» в БНС.

Процессы мышления.

 

Существует ли какая ни будь «обработка информации» при активации и работе двигательного нейронного комплекса? Думаю, что нет. Существует ли «обработка информации» при восприятии сигналов качества, то есть активации, например, фоторецепторов сетчатки или механорецепторов кожи? Думаю, что также нет. Далее в сенсорных отделах ГМ идет один и тот же аналогичный процесс восприятия – формирование сигнала или активация рецепторов все более сложного порядка. Можно ли этот процесс – восприятие сложных сигналов – назвать обработкой информации в ГМ? Думаю, что все-таки формирование или активация рецептора любого уровня сложности не является обработкой информации. Поскольку, например, активацию рецепторов клетки и дальнейший запуск предусмотренных физиологией клетки биохимических реакций никто не назовет обработкой информации. А в ГМ на всех его эволюционно различных уровнях рецепции и формирования двигательных ответов происходит именно этот процесс. При этом нужно уточнить, что хотя эти процессы в ГМ нельзя назвать обработкой информации, но все они изначально носят информационно осмысленный характер, так как позволяют сформировать специфическую реакцию на строго специфический сигнал.

Однако, мы знаем, что у человека имеется процесс мышления. При этом многие исследователи принимают его за обработку информации. Рассмотрим его более подробно. Человек как биологический вид существо немного особое, так как получил от природы целых два эволюционных «подарка».

Первое. Эволюция «наградила» человека по сравнению с остальными приматами максимальным развитием вторичных и третичных отделов КГМ. Это позволяет нам формировать в ГМ наиболее сложные рецепторные комплексы ассоциативного типа. Что, в свою очередь, позволяет нам объективно познавать мир в максимально возможной степени, а субъективно воспринимать эту сумму формируемых и активируемых ассоциативных РцНК как наиболее сложный в плане эволюции сенсорный образ.

Второе. Появление у человека речедвигательного центра (Брока) из части двигательной КГМ обезьян, управляющей мимической мускулатурой, дало нам возможность присваивать сенсорным образам вербальные (словесные) коды. А с появлением центра распознавания речи (Вернике) – расшифровывать эти воспринимаемые нами вербальные коды. Так появилась человеческая речь и появилась возможность вербальной формы общения и мышления.

Слово – это сокращенный аналог развернутого двигательного ответа (в двигательном значении – при произношении) либо звуковой (вербальный, кодовый) аналог сенсорного образа (в рецепторном варианте, то есть порождающее субъективный сенсорный образ при восприятии слова). Причем слово порождает в нашем мозгу сенсорный образ по той же самой схеме, по которой порождают его, например, собачий лай или гудок паровоза и другие знакомые звукосочетания. То есть по правилам обычных ассоциаций.

Таким образом эволюция дошла до создания наивысшей формы нейронных комплексов – сенсорно-вербальных – СВК.

Таким образом сенсорно - вербальный нейронный комплекс (СВК) – сенсорный образ в сочетании с вербальным кодом – стал нашим «кирпичиком сознания». Это самый простейший его элемент, очищенный как от эмоций, так и от потребностей. Это то, что лежит в основе всей мыслительной и духовной деятельности человека. Это наш своеобразный «атом» сознания или единица сознания – простейшая информационная «нарезка» - «инфотом».

А что же такое процесс мышления? Что это за процесс с точки зрения нейрофизиологии?

В основе процесса мышления лежит «механизм» активации СВК с параллельной субактивацией при этом комплиментарных этому основному и других сенсорных образов. То есть в основе процесса мышления лежат процессы активации и субактивации НК. Активация основного СВК и субактивация связанных с основным комплементарных СВК.

Именно эти два процесса позволяют нам «бродить» по тем наборам СВК, которые имеются в нашем ГМ, созданном за период нашего онтогенеза. Демонстрируя при этом окружающим в «полной красе» свои когнитивные способности. Вот такой субъективный процесс «прогулки» по набору внутренних СВК внешне мы воспринимаем как мышление.

А собственно феномен мышления смог появиться лишь на основе системы из легко активируемых элементов, то есть нейронов. Причем активация этих элементов должна обязательно проходить на конкурентной основе. Это все смогло быть реализовано в таком отделе головного мозга как его кора.

 

Процесс мышления – это процесс активации СВК во вторичных и третичных отделах КГМ и способы перехода от одного сенсорного образа к другому по различным правилам. И совсем не обязательно это должны быть правила логики.

Любая форма мышления с помощью речи позволяет сформировать человеку новые сенсорные образы, ранее отсутствующие в мозгу субъекта и при реальном отсутствии этих самых объектов перед нашими глазами и ушами и остальными органами чувств. То есть субъективное формирование новых сенсорных образов без наличия их перед самим субъектом.

Но это явление не есть обработка информации. Чаще всего это явление из разряда обычной веры. Так как уверенность человека в том, что построенный в его мозгу субъективный мир соответствует реальной картине мира, а также взаимоотношениям объектов этого реального мира и без постоянной проверки этого соответствия есть вера.

Так получается, что абсолютное большинство людей живут, не затрудняя себя такими проверками, то есть в условиях веры. Это обусловлено еще и тем обстоятельством, что большую часть знаний об окружающем мире мы получаем не самостоятельно, а от других людей.

Процесс мышления лежит не на уровне нейронных взаимодействий, и уж тем более не на уровне синапсов и медиаторов, а на уровне формирования сенсорных образов и нейронных комплексов с вербализованным компонентом. В этом процессе участвуют не единичные нейроны, а «мощные» многонейронные образования – СВК.