Идея определенной автономности существования каждой из клеток организма как раз и означает, что и память в живом организме “начинается” с уровня клетки.

Память является некоторым вместилищем данных, необходимых для формирования необходимых полных функций отражения, обеспечивающих реализацию выживания. На уровне клетки, таким образом, при указанном понимании, психические функции формируются в необходимом объеме и качестве. Поэтому на данном этапе попытаемся выяснить что, как и насколько долго может хранить (воспроизводить) предшествующую информацию отдельная клетка организма. При этом мы прибегнем к методу аналогии, сопоставляя жизнедеятельность отдельной клетки с жизнедеятельностью одноклеточного организма. Посмотрим, как понимается функция памяти на уровне одноклеточного организма.

“Самая элементарная индивидуально вырабатываемая реакция снижения возбудимости называется привыканием. Она возникает при многократном систематическом повторении определенного раздражителя, не грозящего организму существенными последствиями, и заключается в постепенном достаточно устойчивом ослаблении самой реакции или уменьшении частоты появления вплоть до полного исчезновения. Иными словами, животное “обучается” не реагировать на раздражитель, не причиняющий ему вреда, и привыкание становится как бы “отрицательным обучением”...

Способность к выработке привыкания обнаружена у самых примитивных организмов. Из одноклеточных существ для подобных исследований чаще всего используют разноресничную инфузорию спиростомум амбигуум. Это колосс в микромире. Инфузория достигает в длину 2 мм и хорошо видна невооруженным глазом. При небольшом увеличении спиростомумы выглядят белесыми червячками, активно ползающими по поверхности стекла или любого другого субстрата.

Если к поверхности крохотного аквариума, где находятся эти инфузории, прикоснуться кончиком карандаша, вызвав колебания пленки поверхностного натяжения, а вслед за ней и толщи воды, все находящиеся там спиростомумы мгновенно, как по команде, прекратят движение и съежатся в комочек. Испуг от неожиданного вторжения в их маленький мир скоро пройдет, тела инфузорий вытянутся, и они, как ни в чем ни бывало, продолжат свое движение.

Притрагиваясь раз за разом к поверхности аквариума, удается приучить его обитателей меньше бояться безобидного воздействия. Скоро инфузории перестанут полностью сжиматься и будут быстрее возобновлять обычное движение. Проявив настойчивость, можно приучить спиростомумов совершенно не обращать внимание на сотрясение воды, не сжиматься в комочек и не прекращать движение...

У простейших привыкание весьма недолговечно и не поддается тренировке. Если через час после выработки у инфузорий привыкания проверить его сохранность, то окажется, что спиростомумы полностью отвыкли от вибраций и снова реагируют на нее обычной оборонительной реакцией. Чтобы они привыкли опять, потребуется столько же предъявлений раздражителя, сколько было сделано в первый раз...

Кроме вибрации у спиростомумов удалось выработать привыкание к прикосновению и электрическому воздействию. И в этих случаях “привычка” не бояться внезапного действия раздражителя сохранялась 30-50 мин и при попытке ее восстановить облегчающего влияния предыдущей тренировки не было заметно. Привыкание вырабатывается лишь у “молодых” сытых инфузорий, лучше всего в возрасте 45-55 ч после последнего деления, а позже, к 105 ч, когда большое ядро (макронуклеус) инфузорий приступит к реорганизации, привыкание уже не возникает” (Б. Ф. Сергеев “Ступени эволюции интеллекта”, Ленинград, издательство “Наука”, ЛО, 1986 г., стр. 105-107).

Как видим, нет прямого понимания того, что механизм “привыкания” спиростомумов обусловлен действием функции памяти. Может быть, сам термин “привыкание” и скрывает в себе действие памяти, но тогда бы и следовало об этом сказать более определенно. Тем не менее, мы в данном случае выявляем не просто “привыкание”, но возникновение условного рефлекса, заключающегося в исключении возможности актуализации потребности безопасности (избегания опасности), что и может быть обусловлено только наличием памяти.

Этот эксперимент показывает и то, что функция отражения, т.е. психическая функция, обусловленная наличием памяти, формируется в полном объеме, т.е. формируются все три комплементарные пары психических проявлений, о наличии которых говорилось в книге “Психология живого мира”, формируется также и функция компенсации, что и объясняет механизм “привыкания”.

В этом эксперименте обнаруживается и то, что в памяти инфузорий совершенно определенно действует механизм отсчета “времени жизни”, или хронос, так как “узнавание” ситуации возможно только при условии наличия и действия этого механизма, действующего в памяти данного организма. Эксперимент подчеркивает, что в случае прекращения действия хроноса, жизнь организма завершается. У инфузорий в “возрасте” начала реорганизации макронуклеуса (т.е. в конце цикла соматического развития) хронос перестает действовать, и у инфузории не может быть выработано “привыкание” к внешнему стимулу. 

Таким образом, этот эксперимент прямо или косвенно подтверждает все, сказанное в предыдущей книге (“Психология живого мира”), о возможности рассмотрения отдельной клетки в качестве автономного организма. Он позволяет также предположить, что принципы организации памяти на уровне одиночной клетки и сложного организма во многом схожи. Это положение об автономности каждой клетки сложного организма не является какой-либо натяжкой, но без этого положения более сложные проявления психики будут просто непонятны.

Однако прежде необходимо ответить на вопросы: для чего следует, во-первых, хранить всю информацию о жизни клетки, а во-вторых, для чего необходимо передавать эту информацию, в частности, в центральную нервную систему?

Сначала следует сказать, что жизнь клетки, а точнее – внешние условия ее жизни отражают общую экологическую обстановку в ближайшем окружении. Следовательно, в определенном смысле параметры условий жизни клетки отражают общую экологическую обстановку, в которой живет организм. Поскольку решение задачи выживания остается актуальным и в этом случае, то это означает, что информация о жизни клетки будет отражать те формы противодействия воздействиям внешней среды, которые способен организовать организм благодаря действию механизмов гомеостаза.

Следовательно, информация о мерах по управлению выживанием клетки и всего органа, состоящего из однотипных клеток, будет отражать биологические условия жизни организма. Поэтому совокупная биологическая информация должна сохраняться для “узнавания” условий биологического существования, а саму память этого вида можно назвать “биологической” памятью.

Что касается содержания информации, хранящейся в памяти клетки, то, как видно, это сведения об окружающей среде, в которой находится клетка, т.е. параметры межклеточной жидкости: содержание в каждый момент времени питательных веществ, наличие вредных веществ и данные о температурном режиме окружающей жидкости. Понятно, что изменение параметров внешней среды меняет механизмы жизнеобеспечения, что приводит к изменению внутренней среды клетки, а в конечном итоге - влияет и на химизм биологических процессов внутри клетки, изменяя, например, структуру РНК или белков.

Все эти данные запоминаются, таким образом, в молекулах РНК и белков. Причем параметры среды запоминаются в молекулах РНК, а температурный “график” жизни - в белках. Запоминаемая экологическая информация изменяет продукты отходов жизнедеятельности клетки, т.е. может быть “прочитана”. Носителем хроноса в клетке являются молекулы ДНК, поскольку именно ДНК в определенный момент начинает “раздваиваться”.

Передаваемая в центральную нервную систему биологическая информация используется и для других целей, в числе которых лежит и задача управления “включением” и “выключением” витальных потребностей. Это именно механизм непосредственного управления витальными потребностями, формирующимися при непосредственном участии “первичных” организмов (т.е. клеток). Отсюда видно, как происходит усиление или ослабление степени актуализации витальных потребностей.

Итак, здесь показана принципиальная необходимость наличия памяти на уровне одиночной клетки. Показано также и то, что принцип организации памяти в общих чертах соответствует принципам организации памяти сложного организма. Совсем другое дело мы обнаруживаем, когда переходим к “биологической” памяти всего сложного организма. Чтобы понять организацию “биологической” памяти на уровне организма, сначала следует установить, что отдельная клетка не может иметь прямых контактов с нейронной сетью или, скажем, с системой кровообращения. Следовательно, передатчиками и носителями информации для центральной нервной системы от клетки и для клетки от центральной нервной системы должны быть специальные системы.

“Учение о гомеостазе, о механизмах детерминирующих, регулирующих, сохраняющих постоянство внутренней среды, явилось торжеством материалистического мышления, победой его над всеми виталистическими представлениями, господствовавшими в течение многих столетий” (Г. Н. Кассиль “Внутренняя среда организма”, М., “Наука”, 1983 г.).

С одной стороны, собственно “учения о гомеостазе”, по-видимому, нет в том виде, чтобы проблема была охвачена с достаточной степенью полноты. Поэтому рано говорить о “торжестве материалистического мышления”, поскольку “виталистские представления” вовсе себя еще не исчерпали и требуют своего дальнейшего развития. Более того, нам вынужденно приходится вводить некоторые “виталистские представления”, чтобы устранить ряд парадоксов, возникающих вследствие “материалистического характера мышления”.

“Особое значение имело для него (т.е. для учения о гомеостазе. О. Ю.) внедрение в круг естественных наук закона сохранения и превращения энергии, с одной стороны, и триумф дарвинского учения - с другой” (Г. Н. Кассиль “Внутренняя среда организма”, М., “Наука”, 1983 г.).

В этом утверждении имеются более существенные допущения, использование которых приводит к более существенным ошибкам. Например, закон сохранения и превращения энергии в том виде, как это принято в физике, не выполняется на уровне живых организмов, поскольку в живых организмах могут образовываться вещества в существенно больших количествах, чем это было в исходных продуктах (питания), а также могут образовываться вещества, отсутствовавшие в исходных продуктах. Более того, само регулирование температуры тела теплокровного животного является загадкой с позиций закона сохранения и превращения энергии.

Кроме того, опыты с гидропоникой, когда можно точно определить количества поступивших растению питательных веществ и их состав, показывают обратное: на уровне живых организмов в традиционном смысле нет выполнения закона сохранения и превращения энергии. Объяснить это традиционным материалистическим подходом вообще невозможно; здесь можно использовать для объяснения только “виталистское представление”, в основе которого должно лежать учение о душе. Этот пример “нарушения” закона сохранения энергии и причины данного явления рассмотрены в разделе о душе. Более того, как надеюсь, становится понятно, теория Дарвина может использоваться в крайне ограниченном ее толковании, т.е. не может быть основой для объяснения возникновения и совершенствования механизмов гомеостаза. Из теории Дарвина само совершенствование гомеостаза не только не вытекает, но и противоречит этой теории.

Действительно, механизм отбора, который использовал человек для выведения домашних животных, семян злаковых и овощей в процессе своей многовековой деятельности не затрагивал основы гомеостаза: не совершенствовал его и не развивал. Именно поэтому животные и злаковые или овощи, предоставленные сами себе, в “диком” состоянии будут очень быстро стремиться возвратиться к своему “первобытному состоянию”, что и подтвердит непричастность теории Дарвина к собственно эволюции живых организмов. Эту мысль можно сформулировать и несколько иначе. Законы наследственности по Менделю полностью отвергают возможность практического использования модели эволюции по Дарвину.

Все принятые варианты объяснения механизмов гомеостаза не создают некоторой системы взаимно дополняющих взглядов, научных положений, образующих единую теорию гомеостаза, что подтверждает отсутствие полного понимания как назначения самого гомеостаза для жизни любого организма, так и тех процессов, которые при этом происходят. Именно поэтому гомеостаз в любой из современных моделей выступает как некоторая самодвижущая сила, как некоторая самоцель живого организма, в реализации которой участвуют все составляющие организма. Например, имеется четкое понимание, что сам гомеостаз может быть и благом, и злом для организма.

“Адаптация - это и лицевая, и оборотная сторона гомеостаза. В той или иной форме организм приспособляет свои функции к условиям внешней среды. Адаптация при этом может быть оптимальной, неоптимальной и даже вредной, вызывающей нарушение его жизнедеятельности. В этих случаях живая система способна перестраиваться, переходить на новый гомеостатический уровень, активировать одни регулирующие системы, тормозить другие” (Г. Н. Кассиль “Внутренняя среда организма”, М. “Наука”, 1983 г., стр. 25).

Из этого, между тем, вытекает, что если не все, то большинство соматических заболеваний являются результатом определенной перестройки гомеостаза, т.е. переход организма к новому устойчивому состоянию, определяемому уже как болезненное. Именно поэтому выявление наличия памяти на уровне одной единственной клетки организма позволяет иначе подойти ко всей совокупности проблем, связанных с гомеостазом, и рассматривать его как итог некоторого информационного процесса.

Здесь необходимо остановиться еще на одном принципиальном положении. Если мы понимаем гомеостаз как условие успешного или не очень успешного протекания информационных процессов “биологического” характера, то это в определенной степени меняет само понимание сущности гомеостатических функций. Однако в литературе сложилось иное понимание гомеостаза – как некоторой целевой функции, что, вообще говоря, не совсем понятно.

“Так, например, устойчивый уровень кровяного давления сохраняется благодаря координированному взаимодействию многоконтурных физиологических и биохимических систем организма, осуществляющих процессы, конечной целью которых является гомеостаз” (Г. Н. Кассиль “Внутренняя среда организма”, М. “Наука”, 1983 г., стр. 20).

Ошибочность такого понимания назначения гомеостаза следует из того, что гомеостаз не должен быть целью, а должен быть средством и условием реализации определенных, но иных по отношению к регулированию параметров, например, кровяного давления, целей. Если принять, что постоянство, например, кровяного давления является условием успешной передачи информации от клеток организма и составляющих органов в центральную нервную систему, то тогда будет вполне понятно, почему требуется постоянство внутренней среды: информация будет передаваться без искажений.

Здесь предлагается метод анализа систем жизнеобеспечения клеток, органов и систем организма с позиции анализа систем с памятью (информационный подход). Он предполагает рассматривать не просто биохимические, физиологические, нервные или химические процессы, связанные между собой за счет различных видов взаимодействий, но как процессы, при которых осуществляется накопление, запоминание, передача и хранение информации благодаря этим биохимическим, физиологическим и химическим процессам.

Такой подход предполагает выполнение условия “биологического” “узнавания” на каждом из уровней системы жизнеобеспечения, накопление и передачу всей информации в центральную нервную систему для приведения в действие обратного механизма: формирование управляющих информационных воздействий на “биологическом” уровне и их передача в низшие структуры.

Информационный подход вынуждает понимать, что гомеостаз не цель регулирования, а условие более успешного выполнения информационного обмена на “биологическом” уровне, т.е. процесс информационного обмена является определяющим, обуславливающим организацию жизнеобеспечения.

Далее следует привести определенные факты, подтверждающие информационный характер процессов при обеспечении гомеостатических функций организма.

“Решение старой проблемы переливания крови помогло узнать об ее разных группах и характере их наследования. С давних времен было известно, что попытка переливать кровь одного человека другому (от донора - к реципиенту) часто кончалась трагично – реципиент погибал. Только в начале нашего века австрийский врач Карл Ландштейнер сумел объяснить, в чем тут дело. Он обнаружил, что кровь людей неоднотипна и ее можно разделить на четыре основные группы. Их обозначают цифрами (I, II, III, I V) или, соответственно, символами О, А, В, АВ.

Различие в группах крови зависит от того, что в ней содержатся разные белки. В ее плазме (жидкой части, где во взвешенном состоянии находятся клетки крови - лейкоциты и эритроциты и др.) есть белки-антитела. В эритроцитах находятся другие белки-антигены. Каждый белок-антитело “враждебен” какому-то “телу” (как это ясно из буквального смысла слова “антитело”). Если на предметном стекле микроскопа смешать две капли крови от двух, несовместимых по группам крови людей (в одной капле - антиген, в другой - антитело), можно простым глазом увидеть, как антитело проявит свою “враждебность” к антигену: оно попросту склеит эритроциты в комочки, кровь свернется...

Плазма крови группы А содержит анти-В-антитела. В плазме крови группы В есть анти-А-антитела. В плазме группы О (I группы) есть и те и другие антитела, зато в плазме крови группы АВ антител нет совсем. Поэтому человеку с I V группой (АВ) можно переливать любую кровь - это универсальный реципиент. Так как в плазме крови человека с группой О нет антигенов А и В, его кровь годится для переливания другим (и, конечно, самой О-группе). К группам О, А и В надо подбирать донорскую кровь, чтобы не случилось беды...

Но эта схема очень упрощена. И вот в чем дело. В связи с тем, что были открыты другие белки крови (M, N, Р, Q, L и т.д.) и в эритроцитах человека обнаружили более 50 антигенов (например, только антиген А существует еще в четырех разновидностях: А1; А2; А3 и А4), сейчас существует несколько систем, по которым различают кровь людей. Символ О, показывающий, что в крови первой группы нет антигенов А и В, теперь говорит о том, что в ней есть белок О - тоже антиген" (А. И. Брусиловский “Жизнь до рождения”, М. “Знание”, 1984 г., стр. 126-127).

Из этого отрывка наглядно видно, что, например, на уровне крови имеется некоторая константная информация, на соответствие которой происходит постоянная проверка параметров крови.. Можно привести ряд других примеров, но это не главное. Существеннее то, что в своей сути подобный контроль совершенно идентичен во всех случаях, как бы ни казались различными области контроля константной информации.

Поэтому в качестве первого вывода можно высказать такое соображение.

Гомеостаз - это природная система автоматического регулирования, с использованием которой реализуется процесс постоянного контроля определенной (не только генетической) информации. Иначе говоря,гомеостаз - это условие лучшей обработки информации, а не цель процесса регулирования.Именно поэтому получается, что в итоге система обеспечивает определенную стабилизацию свойств организма.