Опережающее отражение действительности

Многократное удовлетворение потребностей с помощью механизмов памяти и быстрых энзиматических реакций привело уже у простейших живых организмов на основе механизмов памяти к возникновению еще одного важнейшего свойства - опережающего отражения действительности (Анохин П. К., 1962).
Свойство опережающего отражения действительности сформировалось, прежде всего, по отношению к действию на живые организмы многократно повторяющихся однотипных сменяющих друг друга в жестко определенной последовательности факторов пространственно-временного континуума внешнего мира. Каждое внутреннее состояние, обусловленное действием последующих событий пространственно-временного континуума внешнего мира, связалось в организмах химическими реакциями, образуя таким образом химический континуум состояний живых существ (Анохин П. К., 1970). Под влиянием пространственно-временного континуума окружающего мира у живых организмов формируется своеобразный информационный экран - химический континуум молекулярных изменений.
Благодаря быстрым ферментативным реакциям, включенным в этот химический континуум, при действии первого события ряда осуществляется опережение этими реакциями реальных событий окружающего мира.
Процесс формирования опережающего отражения действительности может быть представлен следующим образом (Рис. 8).
Каждое из фиксированного последовательного ряда событий А → Б → В → Г оставляет соответствующий след в живом объекте соответственно а→б→в→ г. В результате неоднократных воздействий на живой объект этого неизменного ряда раздражителей и выработанным быстрым ферментативным реакциям, связывающим химические реакции субъекта на эти раздражители, возникает опережающая реакция, когда в ответ на действие раздражителя «А» субъект развивает всю цепь метаболических реакций: а → б → в → г.

Рис. 8. Формирование опережающих реакций под влиянием последовательного ряда повторяющихся событий внешнего мира. Объяснение в тексте.

Благодаря свойству опережающего отражения действительности, живые существа приобрели способность активно противостоять воздействиям внешнего мира и заранее готовиться к ним. С помощью механизмов памяти сформировался аппарат предвидения свойств потребных результатов - информационный экран, направленный на будущие события.
Опережающее отражение действительности явилось универсальным механизмом субъективного, как отношение субъекта к информации, поступающей из внутренней и внешней среды.
С появлением опережающих возбуждений возникли зачатки сознания. На основе механизмов памяти и предвидения свойств будущих результатов живые организмы получили возможность осознавать свое состояние и планировать свою деятельность на различные отрезки будущего. Создались предпосылки к активному программированию поведения. При постоянных условиях существования программирование приобрело жесткую форму и способность передаваться по наследству генетическим аппаратом. В изменяющейся среде программирование поведения стало осуществляться процессами обучения животных.
Свойство опережающего отражения действительности позволило живым существам опережающе программировать свою деятельность по отношению к внутренним и внешним воздействиям и, таким образом, активно выстраивать по отношению к ним опережающие реакции.

Опережающее отражение действительности позволило живым существам сравнивать с опережающими реакциями свои исходные состояния и действие факторов окружающей среды. Здесь снова фактор информационного отношения приобрел существенную роль.
Свойство опережающего отражения действительности у одноклеточных организмов связалось с деятельностью функциональных систем молекулярного уровня с быстротекущими химическими процессами.
В роли информационных экранов у них выступили энзиматические реакции в живых мембранах, в соединительной ткани и в их генетическом аппарате.
Опережающие действительные события молекулярные информационные экраны позволили уже одноклеточным существам опережающе оценивать свои потребности, их удовлетворение, полезность и вредность внешних воздействий на них.
Информационные экраны определили голографические свойства живых объектов. На них проецировалась информация о потребностях (опорные волны) и информация об их удовлетворении (предметные волны). На информационных молекулярных экранах стала осуществляться интерференция этих информационных волн.
Опережающие реакции у одноклеточных выступили в форме своеобразных химических информационных экранов. В эти же экраны включились и множественные антитела, образующиеся при действии на организм разнообразных антигенов. Одновременно функции информационных экранов у них наряду с мембранами клеток осуществляет их генетический аппарат - молекулы ДНК и РНК.
Химические информационные экраны на поверхности живых мембран и в их геноме позволили одноклеточным организмам надежно оценивать свои потребности и их удовлетворение, а также полезность или вредность внешних воздействий и, следовательно - активно выстраивать на основе возникающих при этом субъективных ощущений опережающие поведенческие реакции.
Химические информационные экраны определили механизм оценки информации по голографическому принципу: сигнализация о потребности выступила в роли «опорной» волны, а информация о потребности - в качестве «предметной» волны. На информационных молекулярных экранах стали осуществляться процессы интерференции этих информационных волн. На этой основе информационные экраны приобрели способность декодировать информацию.

Многоклеточные

В процессе эволюции отдельные клетки стали объединяться в многоклеточные организмы. Преимущество многоклеточного организма сказалось в их более продолжительном периоде существования за счет отмирания одних и нарождения других клеток. В результате функция восприятия потребностей и их удовлетворения перешла от отдельных клеток к целым организмам.

Отдельные клеточные организации - ткани и органы - в многоклеточных организмах стали выполнять роль элементов в различных функциональных системах. В целом организме, наряду с информационными отношениями внутри каждой функциональной системы, сложились новые принципы информационного взаимодействия функциональных систем: иерархическое, мультипараметрическое и последовательное во времени взаимодействие.
Необходимо подчеркнуть, что объединение функциональных систем в организме многоклеточных организмов произошло, главным образом, на информационной основе.
У многоклеточных организмов, представляющих специализированные сообщества клеток, объединенных в специализированные функциональные системы, расширилось число потребностей и изменились способы их удовлетворения. Высокоорганизованные многоклеточные организмы, в частности млекопитающие, приобрели сложный набор пищевых, газовых, температурных, выделительных, агрессивно-оборонительных потребностей, потребностей к размножению и воспитанию потомства и т.д.
Передача информации о потребностях и их удовлетворении, наряду с молекулярными гуморальными механизмами, все в большей степени начинала осуществляться быстрыми нервными механизмами. В механизмах восприятия и удовлетворения потребностей у многоклеточных ведущую роль взяла на себя центральная нервная система. У них формируется специальный аппарат субъективной оценки потребностей и их удовлетворения сначала в отдельных ганглиях, а потом - в форме эмоционального мозга - в лимбических образованиях мозга (MacLean Р., 1989). «Эмоциональный мозг» все в большей степени играет роль своеобразного интеграла субъективного. С помощью эмоций многоклеточные осуществляют оценку метаболических потребностей и их удовлетворение, а также действие на них различных факторов окружающей среды. Потребности, как правило, сопровождаются эмоциями негативного качества, а их удовлетворение - положительными эмоциями.
Эмоции у многоклеточных организмов выступили, таким образом, в информационной роли, своего рода «пеленгами» внутреннего состояния живых существ.
По мере эволюционного развития головного мозга функции информационных экранов все более концентрируются в центральной нервной системе. Их начинают выполнять разнообразные нейроны и глиальные элементы мозга, включая кору больших полушарий. Формируется и совершенствуется центральный аппарат акцептора результата действия.

У многоклеточных идет дальнейшее усовершенствование аппарата оценки потребностей и их удовлетворения. На первых этапах он преимущественно строится эмоциональными ощущениями. При многократных удовлетворениях однотипных потребностей при их последующих возникновениях субъекты не только испытывают отрицательные эмоции, но и на основе своего прежнего опыта предвидят положительную эмоцию удовлетворения потребности. Такое опережающее действительные события эмоциональное ощущение (своеобразный аппетит) выступает в активной роли, направляя субъектов на более быстрое и эффективное удовлетворение исходных потребностей.
Акцептор результата действия сформировался в эволюции в роли информационного голографического экрана, оценивающего, прежде всего, эмоциональные ощущения, обусловленные различными потребностями и их удовлетворением, и формирующего информационное предвидение эмоциональных ощущений, связанных с будущим удовлетворением различных потребностей.
Информационные сигналы эмоций, как показали наши специальные эксперименты (Судаков К. В. и соавт., 1998), передаются у животных на значительное расстояние.
Кроме того показано, что и отдельные клетки тканей высших животных, так же как и одноклеточных организмов, обмениваются друг с другом в культуре тканей информационными сигналами (Казначеев В. П. и Михайлова Л. П., 1981).
Первичные гуманоиды, по-видимому, мало отличались в построении субъективной деятельности от высших животных. Эмоциональный аппарат у них, по-видимому, доминировал в способах оценки потребностей и их удовлетворения. Возможно, что они обладали и более выраженными механизмами дистанционного эмоционального контакта по сравнению с современным человеком (Казначеев В. П. и Спирин Е. А., 1991).
Когда ребенок тянется к игрушке или следит глазами за перемещающимися предметами, положительные эмоции усиливаются сигнализациями, поступающими в мозг от проприорецепторов соответствующих мышц. Положительные эмоции, в свою очередь, закрепляют приобретаемые ребенком навыки общения с окружающим его миром. Уже у новорожденного яркие предметы или приятные звуки, связанные, в первую очередь, с родителями, вызывают приятные эмоциональные ощущения.
Путем эмоциональных ощущений, вызываемых посредством зрения, слуха, осязания и мышечных ощущений, ребенок обучается различать предметы друг от друга, узнавать их, различать в предметах их свойства и взаимные отношения. При этом также особо важную роль играют положительные эмоции.
По мере знакомства с окружающими предметами у ребенка на основе чувственных ощущений создается эмоциональное отношение к различным объектам окружающего его мира и к своим внутренним состояниям. По аналогии с температурной, осязательной и мышечной схемами тела на динамической структуре акцептора результата действия формируется «эмоциональная» схема действительности - эмоциональный стереотип.

Эмоциональный стереотип консервативен. Как правило, нахождение человека в своей привычной семейной или производственной «нише» субъективно приятно, успокоительно. Всякое нарушение эмоционального стереотипа субъективно неприятно.
Эмоциональный стереотип определяет отношение человека к другим личностям, членам семьи, коллегам по работе, политическим лидерам, религиозным культам и т.д. С помощью эмоций человек и животные оценивают потребности и поведение других особей. Человек и животные через свои субъективные эмоциональные ощущения все время оценивают окружающий их мир: предметы, животных и людей. Это особенно ярко проявляется в деятельности лектора, артиста, политического оратора и других общающихся с коллективом личностей. Указанные процессы составляют информационную идеальную сторону психической деятельности.
Эмоциональные ощущения присутствуют при любой форме обучения и в определенной степени руководят ими. Так при обучении ходьбе ребенок в основном руководствуется эмоциональными ощущениями. При обучении, например игре на музыкальном инструменте, эмоциональные ощущения также играют императивную роль. Достижение результата всегда сопровождается положительной эмоцией и фиксирует соответствующую функциональную систему. Наоборот, недостижение результата сопровождается отрицательной эмоцией, порой даже слезами. Отрицательная эмоция может явиться причиной прекращения обучения, а иногда - наоборот, стимулирует обучающихся к преодолению трудностей.
Оператором эмоционального стереотипа в результате обучения становится своеобразный интеграл субъективного «Я» - отношение личности к своему состоянию и предметам и субъектам окружающего личность мира. Эмоциональные ощущения по мере обучения все больше включаются в аппарат предвидения потребных результатов - акцептор результатов действия, вследствие чего субъекты приобретают способность опережающе реагировать соответствующими эмоциями на воздействия внешней и внутренней среды. Эти процессы лежат и в основе эстетических удовольствий человека, например при созерцании балета, слушании музыки, при совершении различных обрядов и т.п. Эстетическое удовольствие, как правило, более остро при повторных воздействиях факторов, вызывающих положительные эмоции.
Чувственные ощущения ребенка с самых ранних этапов постнатального развития связываются с мышечными движениями, сначала о общими, а потом - локальными.

Двигательные реакции не только помогают усиливать эмоциональные впечатления, но делают их более конкретными и точными. Они позволяют узнавать отношение и связь вещей окружающего нас мира и служат соединительным звеном между смежными впечатлениями на основе мышечного чувства, придавая им значение отношений в пространстве и времени. На основе взаимосвязи глаз, рук и ног при ходьбе с помощью мышечного чувства у ребенка формируются пространственные отношения. От чувственного восприятия ребенок на эмоциональной основе переходит к представлениям, понятиям, символизациям. Внешние впечатления расчленяются в сознании ребенка на группы и ряды, на отдельные их звенья и составные части по сходству их и смежности в пространстве и времени, а затем объединяются в специальные образы.
На основе ощущений формируются целенаправленные действия. Особо значимы для формирования эмоциональной сферы детские игры. В играх ребенок ставит себе задачи и достигает их решения. В формулировании задач совершенствуется собственное «Я», формируется самосознание.
Обучение все время строится по схеме: от неприятных ощущений потребности к положительной эмоции ее удовлетворения. Удовлетворение ведущей потребности, или подкрепление (достижение потребного результата), всегда сопровождается положительной эмоцией.
Как известно, И. П. Павлов первый продемонстрировал значение подкрепления в механизмах образования условных рефлексов. И. П. Павлов рассматривал подкрепление как самостоятельный сложный, например пищевой, оборонительный и т.п., безусловный рефлекс, строящийся на самостоятельной рефлекторной дуге, с которой в результате неоднократного взаимодействия устанавливается «временная связь» с рефлекторной дугой условного раздражителя. До сих пор, вслед за И. П. Павловым, ведущая роль в обучении придается подкрепляющим факторам (пища, электрический ток и т.д.). Однако, по-видимому, в механизмах обучения на основе подкрепления ведущая роль принадлежит не столько самому подкрепляющему фактору, а эмоциональному ощущению и формированию субъективного эмоционального стереотипа. Близкие к этому представления высказаны (Hull C. L., 1949).
У человека, наряду с эмоциональным компонентом, в построении акцептора результата действия и оценке информации все большую роль начинают играть словесные символы.
В процессе освоения речи словесные символы у человека тесно связываются с субъективными эмоциональными ощущениями.
По мере обучения ребенка эмоциональные стереотипы обрастают специальными языковыми символами устного или письменного характера. Однако психические процессы словесного уровня все время тесно взаимодействуют с психическими процессами эмоционального уровня, а также с базисными нейрофизиологическими механизмами, разыгрывающимися в мозгу, составляя в целом сложную интеграцию нейропсихических процессов эмоционального и языкового уровня.
Словесный уровень психической деятельности присущ только человеку и требует специального обучения, в первую очередь языку, и включает в своем становлении все стадии системной организации психических актов, установленные П. К. Анохиным.

В настоящее время широко распространено представление о том, что если левое полушарие определяет функции языка и речи, то правое полушарие обеспечивает высшие формы чувственного восприятия, пространственных представлений и памяти. Все больше последователей получает концепция о деятельности полушарий мозга на основе их взаимной дополнительности (Костандов Э. А., 1983; Gazzanige M. S., Le Dout J. E., 1978; Брагина Н. Н. и Доброхотова Т. Д., 1988 и др.).
Эта точка зрения хорошо согласуется с теорией функциональных систем, которая постулирует, что в осуществлении результативной поведенческой или мыслительной деятельности оба полушария динамически взаимосодействуют достижению субъектом конечных приспособительных результатов.
В отличие от животных человек на словесной и речевой основе осознает не только свои биологические потребности, но и потребности других индивидов, так же как и социальные потребности, обусловленные взаимодействием людей в производственных и бытовых коллективах обществ различных общественно-экономических формаций. Осознание потребностей у человека также происходит с помощью субъективных эмоциональных ощущений, которые в процессе индивидуального и общественного обучения тесно сплетаются со словесными построениями.
Результаты психической деятельности у человека имеют эмоциональную и словесную значимость. Из этого следует, что операциональная архитектоника психических процессов определяется информационно эмоциональными и словесными эквивалентами. В этом вопросе теория функциональных систем тесно перекликается с учением И. П. Павлова о первой и второй сигнальной системах действительности. Однако, нетрудно заметить и различие в этих подходах. Представления И. П. Павлова строятся на оценке сигналов (условных раздражителей физического и словесного характера). Теория функциональных систем в построении психической деятельности исходит из оценки результата, который определяет информационное наполнение соответствующей функциональной системы психического уровня. В случае биологических потребностей у животных возникающая на их основе мотивация строит психическую деятельность преимущественно на отраженной этой потребностью соответствующей эмоции. Социально обусловленные потребности и мотивации у человека строят психическую деятельность на эмоциональной и языковой основе.
С позиций развиваемых нами представлений о функциональных системах психической деятельности (Судаков К. В., 1999) можно сказать, что только у человека информационный эквивалент этих функциональных систем связан с речевой функцией. У животных эти процессы ограничиваются физическими и эмоциональными уровнями.
На базе эмоциональных стереотипов в аппарате акцептора результата действия создаются языковые информационные стереотипы, характерные для каждого языка.

В свою очередь, информационные словесные стереотипы составляют основу процессов абстрагирования и построения мыслительной деятельности. Как правило, первым словом ребенка выступает объект внешнего мира (родители, пища, игрушки и т.п.), удовлетворяющий ту или иную его потребность и связанный с положительными эмоциональными ощущениями. Сами потребности ребенка, будучи отражением его отрицательных эмоциональных переживаний, в это время проявляются только в его жестах, мимике, плаче и т.д. Наконец в дальнейшем, по мере неоднократного подкрепления и формирования аппарата предвидения, ребенок произносит слово, отражающее потребность и действие, обеспечивающее ее удовлетворение.
В формировании языковых стереотипов существенная роль принадлежит различным инструкциям, выступающим в роли словесного подкрепления. Инструкция на сенсорной основе при любой форме обучения - устной и письменной речи, военным и спортивным навыкам и т.п. по механизму импринтинга формирует акцептор результата действия (Судаков К. В., 1984). Со сформированным инструкцией акцептором результата действия с помощью обратной афферентации постоянно сравниваются реально достигаемые результаты поведения. Разновидностью подкрепления, участвующего в формировании психической деятельности человека и животных, является подражание, а также игры, в которых на эмоциональной и словесной основе дети осваивают внешнюю среду и, таким образом, обогащают акцептор результата действия как энграммами о параметрах потребных результатов соответствующих функциональных систем, так и особенно способами их достижения.
В извлечении создаваемых подкреплениями механизмов акцептора результата действия, как указывалось выше, ведущая роль принадлежит доминирующей мотивации.

Популяции

Существенной стороной эволюции живых существ является формирование популяций. Это - зоопопуляции животных и социальные объединения человеческих популяций.
Стада животных приобретают общестадные пищевые, оборонительные, половые и даже своего рода альтруистические потребности. Ведущим системным критерием любой популяции становится общественный результат - выживание популяции в целом. Групповое взаимодействие существенно меняет характер биологических мотивов поведения отдельных индивидов. Метаболические потребности отдельных субъектов нередко подчиняются общестадным потребностям. Индивиды, объединенные в популяции, начинают играть роль отдельных элементов в больших функциональных системах, деятельность которых направлена на достижение популяционно-значимых результатов.
Характерно, что отношения между индивидами, объединяемыми в популяционные функциональные системы, строятся на информационной основе. У животных - это эмоциональные, у человека - эмоциональноречевые отношения.
В многоклеточных организмах и сообществах появились качественно новые системные закономерности, отличные от одноклеточных существ. Отдельные функциональные системы у многоклеточных сложились в иерархические, мультипараметрические и последовательные информационные взаимоотношения.
В функциональных системах популяционного уровня роль информационных голографических экранов уже играют общепопуляционные механизмы. В стаде животных такую функцию в значительной степени берут на себя лидирующие особи, которые на информационной основе оценивают общепопуляционные потребности, окружающую обстановку, принимают решения для действий всей популяции. В социально-общественных популяциях человека информационные голографические экраны включают исторический опыт, общечеловеческие ценности, законы и этические правила, которые осуществляют правительственные круги и религиозные иерархи.
В отличие от животных, у людей кроме биологических потребностей сложились чисто человеческие потребности в коллективной защите, искусстве, в познании научных истин. В человеческом обществе стали действовать функциональные системы общественно-экономического уровня, в которые отдельные личности и группы людей включились в качестве системных элементов.
В результате - удовлетворение человеческих потребностей стало осуществляться специальными, отсутствующими у животных функциональными системами с социально значимыми полезными результатами. В качестве исполнительных механизмов человек стал активно использовать различные орудия, машины, а в последнее время - компьютеры.
Благодаря развившимся функциям мозга человек приобрел способность на информационной основе инструкций, понятий, умозаключений и т.п. формировать функциональные системы психического (идеального) уровня. Результатами деятельности этих функциональных систем выступили отраженные в мозге информационные свойства реальных предметов внешней среды.
Способность постоянной оценки своих потребностей, своей деятельности и результатов своего труда являлось мощным фактором эволюционного развития живых существ, в том числе и человека. Постоянная оценка результата труда явилась важным фактором эволюционного совершенствования человеческого общества. Именно результат производственной деятельности выступил в ведущей роли организации труда человека, формируя сложные социально детерминированные функциональные системы, в которые каждый отдельный человек и его физиологические функциональные системы включились как неотъемлемые компоненты.

Функциональные системы, возникнув в эволюции как средство удовлетворения основных метаболических потребностей живых существ, получили, таким образом, широкое распространение в природе и обществе. Возникший в эволюции принцип саморегуляции бережно сохранился в системных организациях различных проявлений жизнедеятельности. Функциональные системы проявились в качестве универсальных организаций живых существ.
Системные закономерности в определенной степени распространяются и на неживую природу, особенно при ее взаимодействии с живыми организмами. В. И. Вернадский первый указал на системную саморегуляцию живой и неживой природы.
В. И. Вернадский неоднократно подчеркивал принцип устойчивости биосферы, обусловленной процессами саморегуляции живого и неживого вещества. Его учение о ноосфере, включавшее в процессы саморегуляции биосферы деятельность человека, явилось дальнейшим развитием взглядов об объективно существующих системных процессах Земли и окружающей ее ближайшей биосферы (Вернадский В. И., 1967).
Системные взаимоотношения в популяции вирусов описаны в работах Д. К. Львова с соавт. (1989). В. Д. Беляков с соавт. (1987) выявили процессы саморегуляции в эпидемиологических процессах.
Общественное производство также строится различными саморегулирующимися функциональными системами, познание закономерностей деятельности которых необходимо для устойчивого управления экономикой независимо от политической организации общества. Именно в тех случаях, когда политические институты профессионально учитывают объективные законы системной организации экономического устройства общества, происходит ее прогрессивное развитие и процветание.
Таким образом, функциональные системы в процессе их эволюционного развития выступили в качестве универсального принципа самоорганизации природы и общественно-экономических формаций.
Информационные свойств тесно связались с деятельностью функциональных систем живых организмов, неуклонно прогрессировали и достигли наивысшего расцвета в межсистемных отношениях отдельных человеческих личностей и их популяций.