О необходимости первичных когнитивных исследований

Изучая литературу по исследованию тех или иных психических проявлений организмов, нельзя не обратить на определенную механистичность подходов. Что я имею при этом в виду? Скажем, просматривается совершенно определенная тенденция узнать, что с чем “соединено”, как передается тот или иной сигнал в нейронной сети организма. Знание того, как все “устроено”, безусловно, важно, но при условии представления общего принципа работы.

Если взять за основу, что сенсоры организма являются неотъемлемой частью, скажем, мозга, то, значит, изучение “устройства” собственно сенсора не даст ровным счетом ничего. Его изучение должно быть вторичным, в ходе которого будет, так или иначе, проверяться выбранная модель.

Многие исследователи понимают важность такого подхода и формируют необходимые, как им представляется, модели. Так, В. Д. Глезер, исследовавший механизмы зрения, отстаивает такой взгляд на понимание функции зрения.

“Одним из основных тезисов книги является положение, согласно которому содержание мышления организовано в форме модели окружающего нас мира. В модели отражены объекты и события внешнего мира и взаимосвязи между ними. Модели мира неодинаковы у животных, занимающих разные уровни эволюции, когда различия обусловлены разной конструкцией мозга, и у людей с одинаковой конструкцией мозга, но стоящих на разных ступенях индивидуального и/или общественно-исторического развития...

То отражение внешнего мира, которое содержится в нашем сознании, можно уподобить в первом приближении энциклопедии, в которой имеются все сведения о реальном мире. Модели мира, т.е. содержание сознания, у разных людей различаются, как и энциклопедии, изданные в разных странах” (В. Д. Глезер “Зрение и мышление”, Л., “Наука”, 1985 г., стр. 3-4).

Такой подход к обоснованию методов анализа (в данном случае, механизмов зрения) не содержит в своей основе наличие универсального и всеобщего для любых организмов механизма отражения как формы реакции, в данном случае, психической через субъективное восприятие внешнего. Все, согласно Глезеру, уже, так или иначе, в законченном или наоборот незавершенном виде уже заложено в некоторую модель. Посмотрим, к чему приводит такой подход.

“Другой важный тезис, который мы будем защищать здесь, - утверждение возможности выделения сенсорной модели мира в отдельный блок... Сущность этой концепции в следующем. Сенсорная система производит анализ физических характеристик стимулов. Это необходимая, но недостаточная операция для формирования образа. Биологическая значимость сигнала проявляется только в активации совокупности эффекторных аппаратов. Сенсорная система дает лишь код изображения, а превращение его в образ определяется связью этого кода с организацией двигательных актов” (там же, стр. 4).

Здесь под “ эффекторными аппаратами ”, как, впрочем, и везде, понимаются “органы или системы органов, реагирующие... на действие внешних или внутренних раздражителей и выступающие в роли исполнительного звена рефлекторного акта” (“Психология. Словарь”, М., ИПЛ, 1990 г., стр. 472).

Как уже говорилось, физическая природа внешних воздействий совершенно иная, нежели рецепторная реакция. Это замечание вынужденное, так как роль рецепторов (элементов сенсоров) заключается в том, чтобы как-то “узнать” и как-то “измерить” внешнее воздействие, что важно для решения задачи выживания, но никак не может заключаться в том, чтобы произвести “анализ физических характеристик стимулов”. Это для решения задачи выживания не имеет никакого значения. Заметим также, что сенсоры вообще не приспособлены для такого анализа.

Продолжим цитирование работы В. Д. Глезера.

“Многолетние исследования автора и его коллег... привели к убеждению, что в высших отделах зрительной системы находится два совместно работающих, но раздельных механизма. Один из них, связанный с НВК (нижневисочной корой. О. Ю.), осуществляет инвариантное к различным, в первую очередь пространственным, преобразованиям изображения описание образа предмета. Второй, локализованный в теменной коре, конкретизирует образ предмета, описывая пространственные отношения как внутри предмета между его элементами, так и между предметами... Механизм принятия решения об образе - механизм классификации, категоризации...

Как показывают исследования зрительного восприятия, в модели мира, создаваемой мозгом, помимо механизма классификации участвует второй механизм. Благодаря первому мы опознаем объект; относим его к определенному классу; благодаря второму механизму мы видим его, т.е. можем описать во всех мелких деталях и свойствах. Функция второго механизма - определение пространственных соотношений; роль этого механизма самым тесным образом связана с актом внимания... Сенсорный мозг как хранитель модели мира должен быть устроен в соответствии с содержанием мировой реальности. Отсюда и два основных блока в конструкции мозга” (там же, стр. 10-11).

Попытаемся проанализировать приведенный взгляд на общую организацию мозга и, соответственно, на механизм зрения.

Из первой части цитаты, где зафиксировано наличие “модели окружающего мира”, следует, что окружающий нас мир - для нас есть совершенно определенная реальность, а не совокупность наших отражений. Это достаточно серьезное заблуждение.

Если и имеется какая-то общая модель мира, то только в виде некоторой обобщающей наш опыт совокупности всех произошедших внутренних переживаний (совокупности когда-то сформированных функций отражения). Это совершенно не одно и то же, поскольку в этом случае “модель мира” никогда не может иметь достаточно завершенный, совершенный вид.

Что касается выделения сенсорного мозга в отдельный блок, то можно предположить, что автор имел в виду наличие специализированных зон мозга для анализа, в данном случае, зрительной информации. Если это так, то нет никаких возражений.

Неприемлемым в такой постановке может быть только то, что в “сенсорном мозге” хранится вся “мировая реальность”, т.е. “модель мира”. Чего нет, и не может быть даже теоретически, так это той самой "модели мира", о которой идет речь. Это было, надеюсь, как-то уже показано в предыдущих главах и будет наглядно проиллюстрировано в главе о памяти и в главе о познании реальности. Кроме всего прочего, функция внимания - есть совершенно иная по свойствам и по проявлению реакция психики, и это здесь также будет наглядно показано.

Но почему я так решительно выступаю против существования такой "модели мира"? Дело в том, что если такая модель действительно имеется, то тогда и потребуется то, о чем говорит автор: классификация, категоризация и описание всего сущего. Для этих процедур в реальной жизни разуму организма, как правило, не отводится времени для того процесса, который обозначен как “категоризация” или “описание”.

Предлагая подобные модели, автор должен был предполагать, что подобными механизмами, моделями и процессами должен обладать любой по соматической сложности организм. Этого мы не видим, поскольку В. Д. Глезер все-таки свои модели распространяет лишь на взрослого человека. Но тогда следовало бы описать механизмы, приводящие к некоторому включению всего сказанного у новорожденного.

При таком подходе становится совершенно непонятным механизм онтогенетического развития психики организма, так как в этом случае можно предполагать определенную завершенность этой модели мира хотя бы на каком-то этапе жизни индивида. Вот этого-то никогда не может быть ни у одного из представителей живого мира. Поэтому все модели автора не просто обесцениваются, но и просто улетучиваются.

Размышления подсказывают, что “модель мира” может существовать лишь в форме некоторого набора тепло/холодно, сильно/слабо, хорошо/плохо, твердо/мягко и т.п. Другой модели, по-видимому, вообще не требуется. Значит, “модель мира” не очень-то и похожа на “модель”. Между тем именно на такой концепции устройства мозга автор проводит разработку концепции механизма зрения. Все последующие исследования на "инструментальном" уровне, т.е. на уровне нейроанатомическом, подчинены условию необходимости втиснуть наблюдаемые явления в принятую Глезером общую модель.

Предшествующие попытки психологов размотать “клубок” проявлений психики можно уподобить тому, как поступил Александр Македонский, разрубив одним махом Гордиев узел: описательные методы, преобладающие в психологии, как раз и подобны разрубанию гордиева узла, но с обратным эффектом, поскольку вместе с узлом противоречий исчезает нечто целое. Это означает, что в психологии необходимо первоначально иметь определенную модель психики в целом, или - когнитивную модель, а уже потом проводить исследования, в том числе, свойств памяти или сенсоров на нейроанатомическом уровне.

Мне представляется, что причиной не выявления, не обнаружения до сих пор механизма компенсации является как раз описательный подход к анализу. Если будет так или иначе создана модель психики на когнитивном уровне, удастся увязать между собой психологические и нейрофизиологические исследования. Но “нейрофизиология и психология используют разные “языки” при описании работы мозга, и даже в том случае, когда применяют одинаковые термины, они могут вкладывать в них разное содержание ” (В. Д. Глезер “Зрение и мышление”, Л., “Наука”, 1985 г., стр. 9).

Мне представляется важным первоначальное проведение специальных когнитивных исследований, на основе которых можно было бы сформулировать совершенно определенные принципы работы разума как такового. В этом отношении разрабатываемый в данной работе метод анализа отличается тем, что нам на первом этапе было совершенно безразлично, как и с помощью чего организм воспринимает внешнее или внутреннее, каким образом он запоминает все о своем внешнем и внутреннем.

Зафиксировав важнейшее положение о всеобщности и универсальности механизма информационного отражения у живых организмов, мы постепенно выяснили принципиальную необходимость наличия у каждого организма, как сенсоров, так и памяти, сформулировали цельную, функционально законченную систему, отражающую всю работу разума. Выявили, наконец, необходимость механизма психической компенсации.

Таким образом, была выяснена во всех ее функциональных связях когнитивная модель разума без какой-либо привязки к конкретному живому организму.

Теперь, когда некоторый универсальный механизм, поясняющий общие принципы работы “двигателя” психики, уже описан, т.е. когда мы уже провели определенный объем специальных когнитивных исследований, можно перейти к рассмотрению деталей этого механизма, зная не его устройство, но принципы взаимодействия “деталей” психики.

Анализ работы сенсорных механизмов мы будем также вести не на “инструментальном”, а на когнитивном уровне, проверяя на соответствие разработанной когнитивной модели деятельности разума. Нас на данном этапе интересуют главным и единственным образом - сенсоры внешнего. При анализе работы сенсорных механизмов для приема внешней информации трудно, практически невозможно выяснить работу собственно сенсоров, так как каждый из сенсоров, как это будет показано, не просто воспринимает информацию о внешнем, но и определенным образом управляется разумом, которому “поставляется” вся информация от данного сенсора.

Говоря это, я исхожу из того, что сенсоры внешнего не какая-то линейная линия связи, а существенно более сложная система. Факт, собственно, признан всеми исследователями, однако, при этом не выявлено влияние разума на сенсоры. Это и порождало различные методические ошибки при планировании, проведении и обсуждении результатов экспериментов.

Например, для исследования свойств памяти (человека) был изобретен тахистоскоп, т.е. прибор, позволяющий осуществлять точно контролируемое кратковременное предъявление одного или нескольких зрительных стимулов. В задачу исследования входило определение возможности запоминания одного или нескольких зрительных символов, например, различных букв. Исследователь при таком эксперименте выяснял, какое максимальное количество стимулов был способен воспроизвести субъект после завершения предъявления.

Рассмотрим, что происходило на самом деле. Между памятью испытуемого и самим стимулом находился некоторый “черный ящик” - тракт зрения, механизм работы которого пока что совершенно неясен. Значит, эксперимент проводился без учета того, что в технике называется “передаточной функцией” в данном случае тракта зрения. Могло ли это как-то изменить или повлиять на результаты эксперимента? Безусловно! Именно это и происходило, поскольку благодаря таким экспериментам и появились понятия сенсорной, кратковременной и долговременной памяти.

Поскольку в жизни и в эксперименте возникают условия, когда вспоминаются мельчайшие и несущественные подробности когда-то прошедших событий, запоминать которые, казалось бы, совершенно не нужно, то уже это ставит под сомнение существование всех трех видов памяти. Тем не менее, появление таких понятий обусловлено как раз методиками экспериментов в том числе - и с тахистоскопом, в которых никак не учитывалась, в частности, передаточная функция тракта зрения. Попутно заметим, что исследования свойств отдельно памяти от свойств сенсоров или, скажем, только самих сенсоров, по-видимому, просто невозможны.

Пример этого - другая методика - исследования появления вызванных потенциалов (ВП) при предъявлении каких-либо стимулов, представленная далее. Рассмотрим эксперимент, в основу которого положено измерение ВП. В этих экспериментах проводится анализ электроэнцефалограмм (ЭЭГ) на выявление ответной реакции (потенциала) при предъявлении, например, такого стимула, как вспышка света.

“Проблема состоит в том, что эти изменения маскируются общей фоновой активностью мозга. Для того, чтобы сделать изменения в ответ на определенный стимул видимыми, используют компьютер, усредняющий записи волновой активности при повторных предъявленьях того же стимула. Случайная по отношению к предъявлению стимула электрическая активность в результате этого процесса будет нивелироваться, тогда как электрическая активность, возникшая в определенное время после стимула, будет выявляться как потенциал, вызванный стимулом... Одним из факторов, влияющих на форму вызванного потенциала, является природа стимула. В целом, слуховые вызванные потенциалы отличаются от зрительных, которые в свою очередь отличаются от потенциалов, вызванных тактильным раздражением” (С. Спрингер, Г. Дейч “Левый мозг, правый мозг. Асимметрия мозга”, пер. с англ., М., “Мир”, 1983 г., стр. 103-104).

В данном случае эксперимент по выявлению вызванных потенциалов проводился для изучения асимметрии в электрической активности левого и правого полушарий мозга. Продолжим цитирование.

“Значительно больший интерес, однако, представляют исследования, в которых испытуемым предъявляли более сложные стимулы или задачи, предположительно связанные со специализированными функциями полушарий. Например, в работе Монти Башбаум и Пола Федио из Национальных институтов здоровья наблюдались различия в ВП, когда испытуемые смотрели на вербальные и невербальные стимулы, вспыхивающие в левой или правой половине поля зрения...

Вербальными стимулами были слова из трех букв, а невербальными - бессмысленные сочетания букв. Результаты регистрации от затылочных долей показали, что различия в ВП на эти два типа стимулов в левом полушарии больше, чем в правом. Асимметрии были описаны также при использовании слуховых стимулов.

Психолог Деннис Молфиз собрал обширный материал по вызванным потенциалам на речевые и неречевые стимулы. В одной из работ он обнаружил, что амплитуда некоторых компонентов ВП на речевые стимулы в левом полушарии больше, чем в правом. Это различие было заметно даже в тех случаях, когда испытуемый просто слушал звуки и не пытался их идентифицировать. Неречевые стимулы, однако, вызывали более высокоамплитудную активность в правом полушарии...

Начальный успех в исследовании латеризации с применением в качестве критериев ЭЭГ и вызванных потенциалов вдохновил многих исследователей на использование этой методологии. К сожалению, некоторые из последующих работ скорее запутали, чем прояснили взаимоотношения между этими показателями и межполушарной асимметрией. Попытки повторить результаты часто терпели неудачу, а исследователи, выявившие асимметрию, не всегда могут договориться о том, какой аспект записи электрической активности свидетельствует об асимметрии” (там же, стр. 104-105, 106-107).

Что, на мой взгляд, было неверным в планировании и проведении указанных экспериментов с выявлением вызванных потенциалов?

Во-первых, само восприятие повторяющихся через определенные и небольшие промежутки времени одних и тех же стимулов как-то было связано с реализацией функции запоминания: на одиночный стимул ВП выявить было невозможно. Не означает ли это, что ВП вообще не был сформирован, но было сформировано нечто иное? Это не было учтено в постановке эксперимента, так как повторяющийся стимул только облегчил выявление какого-то потенциала.

Однако, процесс запоминания, повлиявший на само появление некоторых потенциалов в ЭЭГ, позволяет предположить, что выявленные потенциалы в данном случае вообще обнаруживают иную природу, так как в их формировании участвовали не столько внешние стимулы, сколько их сочетание с уже запомненной информацией, как бы примитивна она (информация) ни была.

Во-вторых, эксперимент не мог дать какого-либо понятного результата, так как отсутствовала модель работы разума, что напрямую связано с пониманием работы полушарий мозга. В этом случае возникает, казалось бы, порочный круг: исследуется работа полушарий мозга, но для интерпретации результатов требуется знание (или понимание) работы самого мозга и, в том числе, работы каждого из полушарий. Именно поэтому и были получены впоследствии противоречивые результаты (например, на невербальные стимулы) для правого полушария. Следовательно, важно иметь некоторую когнитивную модель (работы памяти как инструмента разума), чтобы более целенаправленно планировать и проводить соответствующие эксперименты.

В-третьих, во всех вариантах данного эксперимента использовался тот или иной сенсорный вход (что для нас в данном случае наиболее важно). Не имея модели, объясняющей работу тракта соответствующего сенсора, увязывающей принципы действия тракта сенсора с работой левого и правого полушарий мозга, на мой взгляд, вообще трудно рассчитывать на успех. Именно это и подтвердили в дальнейшем другие варианты этих же экспериментов.

Кроме того, предъявление так называемых “вербальных” и “невербальных” стимулов является сильной натяжкой в постановке и интерпретации итогов экспериментов. Дело в том, что каждый из любых “стимулов”, которые “предъявляет” нам текущая жизнь является с одной стороны вербальным, так как каждый из стимулов нашим разумом (и разумом любого организма) расшифровывается. С другой стороны, каждый “стимул” является совершенно невербальным, поскольку в текущей жизни ничего не может повториться даже в мелочах.

Поэтому предъявление “невербальных” стимулов в виде произвольного сочетания букв было “невербальным” только с точки зрения экспериментатора. Разум испытуемого полностью “расшифровывал” эти “невербальные” стимулы, и каждый испытуемый мог их полностью описать, если бы в этом была необходимость. Иначе говоря, планируя эксперимент любого целевого назначения, нельзя не учитывать влияние на работу всего исследуемого тракта такого важного его компонента, как тракта соответствующего сенсора.

Позже, когда мы рассмотрим устройство и принципы организации сенсорной памяти, мы еще раз рассмотрим и выявим действительные ошибки в планировании и проведении исследований с применением тахистоскопа и с анализом вызванных потенциалов. С учетом сказанного перейдем к рассмотрению, по возможности, работы собственно сенсоров. Это потребует от нас не только переосмысления ряда известных фактов, но и иных методик экспериментов по исследованию свойств сенсоров.

Анализ работы тракта какого-либо сенсора, очевидно, распадается на ряд составляющих моментов: например, анатомия самого сенсора и анализ механизмов работы. В данной работе, безусловно, не будут рассматриваться все аспекты работы сенсорных механизмов живых организмов. Это не входит в круг моих задач.

Моя задача и проще и сложнее одновременно: найти доводы, аргументы и факты, доказывающие, что сенсорные и сигнальные системы организма работают в соответствии с моделью, разрабатываемой в данной работе, т.е. наша задача создать когнитивную модель работы сенсоров.

На данном этапе необходимо выявить работу механизма компенсации, что является принципиальной необходимостью доказательства принятой модели проявления психических функций. Если нам удастся реально подтвердить определяющее значение механизма компенсации в работе сенсорных механизмов, то тем самым работа сенсоров перестанет быть загадкой, что приблизит нас к пониманию общих свойств деятельности разума.

СВОЙСТВА ТРАКТА ЗРЕНИЯ

С учетом сказанного выше здесь будет обсуждаться вопрос не “как”, а “что мы видим”. При такой постановке проблемы совершенно иначе следует относиться и к анатомии сенсоров. Новое понимание механизма действия сенсоров, если я окажусь прав (а я надеюсь, что действительно прав), вынудит пересмотреть устоявшиеся положения в отношении зрения, слуха, обоняния и т.п. Новый подход к анализу работы сенсоров вынуждает понимать иначе саму терминологию, касающуюся этих трактов.

Под “трактом зрения”, “трактом слуха” и т.д. здесь понимается такая система, в которую входят и активные воздействия со стороны, например мозга в трактах соответствующих сенсоров, обеспечивающие определенную компенсацию внешнего воздействия.

Прежде чем мы перейдем к анализу работы тракта зрения, давайте посмотрим, как сегодня все-таки понимают механизм зрения. При этом можно опустить рассмотрение анатомии глаза, как оптической системы.

Что касается действия самого механизма зрения, то здесь я воспользуюсь материалами короткой журнальной статьи В. Л. Ратнера “Как мы видим” (журнал “Химия и жизнь”, 1982 г., N11, стр. 41-48), которую я выборочно процитирую. Меня привлекла данная статья не потому, что в ней изложен современный вариант понимания работы тракта зрения, но потому, что в ней достаточно четко обозначены проблемы, невыясненные вопросы, которые не позволяют пока создать полную и правдоподобную модель работы механизма зрения.

“Попытаемся понять, что же известно о работе фоторецептора, какова цепочка событий от поглощения фотона до появления сигнала на синапсе... Исторически раньше развивался фотохимический метод. Еще в прошлом веке немецкий ученый А. Кюне описал зрительный пурпур, который на свету сначала желтел, а потом совсем обесцвечивался. Позже было установлено, что нативный, готовый к восприятию света родопсин содержит ретиналь в 11-цис-форме (что-то вроде буквы Г), а в препаратах обесцвеченного родопсина ретиналь находится в транс-форме (похож на палку).

Это означало, во-первых, что свет поглощается ретиналем, и, во-вторых, что после поглощения света его молекулы изменяют форму. Заметим, кстати, что сама по себе изомеризация в растворе почти не требует энергии. Так что часто употребляемое выражение “энергия поглощенного фотона усиливается в сетчатке” не вполне правильно. На вход биологического усилителя попадает лишь часть энергии фотона, а вся она нужна в основном для того, чтобы преодолеть энергетический барьер, разделяющий цис- и транс-состояния ретиналя, когда он связан с белком. После совершения этой работы значительная часть энергии фотона превращается в тепло. Когда внутри белка вместо Г-образного ретиналя оказывается “палка”, это незамедлительно вызывает последовательные сдвиги спектра поглощения то в одну, то в другую сторону...

Каждое изменение спектра означает какое-то изменение структуры белка, конформационную перестройку... Значит, одна из этих перестроек (или одно из промежуточных состояний) и запускает дальше цепь событий, приводящую к появлению сигнала. Таково было представление о фотохимическом механизме восприятия света лет 20 тому назад, после работ группы исследователей во главе с Дж. Уолдом, получившим за них Нобелевскую премию. Он же сформулировал вопросы, на которые следовало искать ответы дальше: какая именно перестройка ключевая, что она “включает”?

В течение 15 лет считалось наиболее вероятным, что переход между метародопсином I и метародопсином II (метародопсин I имеет максимум спектра поглощения длины волны 480 нм и время жизни 1,0 мсек; метародопсин II имеет максимум спектра поглощения длины волны 380 нм и время жизни 100 сек. Примеч. мое. О. Ю.) является как раз той стадией, которая запускает дальше цепь событий, приводящую к появлению сигнала. Однако в последнее время стали накапливаться факты, плохо согласующиеся с таким предположением...

Оказалось, что есть другие стадии, ранее не известные, которые также могут играть ключевую роль. Еще хуже обстоит дело с ответом на второй вопрос. Здесь пока есть только разрозненные факты и туманные предположения...

Позже было выяснено, что в темноте в наружный сегмент течет ток ионов натрия. А на свету, как это ни удивительно, ток уменьшается. Любой человек, когда его просят сконструировать датчик, делает его таким образом, чтобы при нулевом сигнале тока не было. Природа, как правило, поступает так же. Однако в фоторецепторе она поступила иначе, и мы пока не понимаем, почему. Если палочки поглощают по одному фотону, ток уменьшается на 2-3%. При вспышке света, дающей около 200 фотонов на палочку, ток прекращается совсем и фотоответ насыщается (не растет больше при увеличении энергии вспышки)...

На что влияет свет? На ЭДС, создаваемую натриевым насосом, или на сопротивление, определяемое наружной мембраной?

...фоточувствительностью обладает не насос, а мембрана, сопротивление которой растет при освещении. Повышение сопротивления вызывает изменение падения напряжения. Последнее распространяется вдоль мембраны и доходит, таким образом, до синапса. На этом кончаются твердо установленные факты...

Мы подошли к основному на сегодняшний день вопросу фоторецепции: каким образом конформационное изменение родопсина, расположенного на мембране диска, вызывает повышение сопротивления наружной мембраны палочки? Первую разумную гипотезу высказал американский ученый В. Хэджинс. Он предположил, что в темноте в дисках накапливаются ионы кальция. При освещении родопсин понижает сопротивление мембраны диска на небольшое время. В междисковое пространство выходит порция ионов кальция, и это приводит к закрыванию натриевых каналов наружной мембраны...

И все-таки считать гипотезу доказанной пока рано. Дело в том, что из соотношения сигнала к шуму, который в палочке не более одной трети величины, соответствующей попаданию одного фотона в секунду, следует, что порция ионов на один фотон должна быть не меньше 10, а лучше 30-40 штук. А во всех экспериментах размножения не получается - на один фотон всегда выделяется (или может проходить) приблизительно один ион Ca⁺⁺. Второй недостаток схемы с кальцием заключается в том, что она игнорирует наличие в наружном сегменте палочки ферментов, активность которых зависит от света...

Итак, нужно придумывать схему, в которой свет вызывал бы рост концентрации кальция, уменьшение концентрации циклонуклеотида, активацию ГТФазы (гуанозинфосфата. О. Ю.) и, в конце концов, рост сопротивления наружной мембраны. В самих схемах недостатков нет. Но ни одна из них не может объяснить все факты. В частности, было показано, что концентрации циклонуклеотида и кальция могут варьировать в широких пределах, а фотоответ не изменяется...Итак, как-то, - пусть мы пока не знаем в деталях, как, - поглощенный свет преобразован в увеличение электрического напряжения на мембране фоторецепторов. Дальше начинается обработка информации. Как она происходит? К сожалению, этого автор не знает. Принципы, которыми пользуется наш мозг, анализируя изображение, до сих пор не поняты. Известны лишь результаты.

Мозг умеет как бы идеализировать образы, абстрагируясь от признаков, в данной ситуации несущественных. Скажем, если мы увидим десять белок, то сначала они покажутся одинаковыми (абстрактный образ белки) и только потом мы уловим различия между ними. Если написать букву А десятью разными способами, то даже ребенок 7-8 лет уверенно узнает ее. Предпринимаются упорные попытки научить машину делать то же самое, но говорить, что проблема решена, пока рано”.

Прекратим на этом выборочное цитирование статьи Ратнера, поскольку нами выявлены главные проблемы, связанные с пониманием (НЕ-пониманием) механизма зрения. Как говорится, мозаика пока никак не складывается в полную картину. Мне кажется, что вопрос мог бы быть решенным и на уровне нейроанатомии и на уровне когнитивных процессов в том случае, если бы можно было предложить объяснение работы тракта зрения на уровне структурном, или функциональном.

Это означает необходимость проведения принципиально новых когнитивных (в данном случае - просто познавательных) экспериментов со зрением, из которых можно было бы сделать более определенные выводы, заключения о природе и характере преобразования сигналов в тракте зрения. Мне представляется, что я могу предложить такого рода эксперименты, дающие как раз когнитивный материал для конкретных функциональных обобщений.

Для этого я хочу рассказать о ряде феноменов зрения и попытаться их объяснить с позиции информационно-отражательной модели. Кроме того, необходимо заново переосмыслить ряд известных свойств сенсорных систем.

Сначала мы рассмотрим явление, которое принято связывать с так называемой “эйдетической памятью” (образной памятью). Следует заметить, что введение такого рода понятий является своеобразным введением специфических аксиом, когда одно непонятное заменяется на другое, но зато получает вполне определенное смысловое определение, не всегда правильное. Так происходит и с так называемой “эйдетической памятью”, когда загадочное в целом явление при отсутствии понимания, скажем, самого понятия “память” дополняют еще более непонятным “эйдетическим” содержанием. Сам же феномен достаточно часто наблюдается в обычной жизни.

“Многие ученые, выступая перед публикой, мысленно представляют себе свои рукописи. Как описывает известный французский психолог Бинэ, один государственный деятель рассказывал, что запинки в его речи на трибуне происходили от того, что он приходил в замешательство от помарок с зачеркнутыми местами в своей рукописи... Из литературы нам известны примеры необычайной зрительной памяти. Так, И. И. Левитан по отдельным наброскам, сделанным летом, зимой воссоздавал виденные им картины природы.

Известный английский портретист Дж. Рейнольдс в течение некоторого времени изучал позировавшего ему человека, а затем писал портрет по памяти. Он не нуждался более, чем в одном сеансе для написания портрета: “Когда передо мной являлся оригинал, - объяснил он, - я рассматривал его внимательно в течение получаса, набрасывая время от времени его черты на полотно; более продолжительного сеанса мне не требовалось. Я убирал полотно и переходил к другому лицу. Когда я хотел продолжать первый портрет, я мысленно сажал этого человека на стул и видел его так ясно, как если бы он был передо мной в действительности; могу даже сказать, что форма и окраска были более резкими и живыми. От времени до времени я взглядывал на воображаемую фигуру и принимался ее рисовать; я прерывал свою работу, чтобы рассмотреть позу, совершенно так же как если бы оригинал сидел передо мной, и всякий раз, как я бросал взгляд на стул, я видел человека”.

Таким образом, художник воспроизводил на полотне черты лица. По-видимому, образ неизгладимо запечетлевался в его памяти” (А. М. Вейн, Б. И. Каменецкая “Память человека”, М., “Наука”, 1973 г., стр. 101, 102).

То, что здесь названо зрительной, или “эйдетической памятью”, безусловно, имеет к памяти непосредственное отношение, однако дело совершенно в ином. Я постараюсь достаточно подробно рассказать о явлении целенаправленной “галлюцинации”, которую я сам вызвал у себя в достаточно экстремальной ситуации.

Дело происходило в январе 1961 года, когда я, тогда студент электротехнического факультета, сдавал экзамен по электрическим машинам. Данный предмет сложен потому, что многие положения в нем являются эмпирическими, и теория электрических машин во многом является синтезом эмпирики и “приложений” некоторых теоретических обоснований.

Должен сказать, что учился я отлично и на любой экзамен шел, не имея каких-либо проблем, нерассмотренных вопросов, невыясненных моментов. Помимо относительно систематической работы в течение семестра мы с другом готовились к сессионным экзаменам по предложенной мной методике (не Бог весть какой, но эффективной) и к экзамену подходили, что называется “во всеоружии”. Поэтому, в частности, большинство институтских экзаменов я сдавал без какой-либо предварительной подготовки, сразу после получения экзаменационного билета.

И на этот раз я шел на экзамен полностью подготовленным. Тем не менее “на всякий случай” (чуть ли не единственный раз) я прихватил с собой свой конспект, который, как правило, вел на лекциях систематически и аккуратно. Шпаргалками я никогда не пользовался, поэтому причина, по которой я захватил конспект, была несущественной: хотелось как-то психологически подстраховаться. Тем более, конспект - это, все-таки, не шпаргалка и им не так просто воспользоваться.

Взяв билет, я прочитал вопросы. Первый был: “Реакция якоря электрической машины постоянного тока”. Второй: “Электромашинные усилители”. Прочитав вопросы, я был совершенно озадачен: второй вопрос мог рассказать немедленно, а по первому вопросу не было в памяти даже следов того, что я изучал этот вопрос.

Делать было нечего, отвечать я был не готов, поэтому сел за парту, стоявшую непосредственно перед преподавателем. Чтобы хоть как-то прийти в себя, я стал достаточно подробно писать ответ по второму вопросу, хотя надобности в этом не было. Когда же со вторым вопросом было покончено, я начал пытаться вспомнить, о чем вообще может идти речь в первом вопросе, но абсолютно ничего вспомнить не мог.

Положение казалось безвыходным, и я решил заглянуть в конспект. Каково же было мое разочарование, когда оказалось, что те две лекции, на которых рассказывалось о реакции якоря двигателей постоянного тока, я “добросовестно” прогулял. Тем не менее, именно это “открытие” меня совершенно успокоило: стало понятно, что данный вопрос я изучал по учебнику.