Глава 17. Психические процессы как структурные элементы управления – 419

Это интересно терная память такого объема оказаласьг бы безнадежной, как это случилось в 1968 году, но тусклый свет надежды идет к нам из 1926 года, когда Эмануэль Голд-берг смог записать на микрофильме буквы ве­личиной в один микрон; такая плотность озна­чает, что на большой почтовой марке можно расположить 50 Библий. При такой записи ин­формации наш столетний опыт зрительного вос­приятия уместился бы в кубе из марок с ребром в 20 метров. Объемные голограммы имеют более лег­кий доступ и гораздо большую плотность. Но если бы мы могли хранить информацию так, как это делает природа, ваш зрительный опыт за 100 лет смог бы уместиться в кубике с ребром в 1мм — с булавочную головку. Генетическая информация, необходимая для воссоздания лю­бого человека... хранимая в виде 4-битового РНК-кода, уместилась бы в слое над одним ног­тем. В таком случае хранение информации, превышающей по объему все, что когда-либо мог собрать мозг, кажется легким, но как быть с обработкой, воспроизведением и передачей? Такие компоненты, как макромолекулярные транзисторы и оптические компьютеры на трансфазерах и технология производства опти­ки с сопряжением фазы скоро превзойдут все, что имеется сегодня. Компьютеры будут более плотными, и в них, возможно, не будет прово­дов, а только световые лучи, которые могут проходить друг сквозь друга. И они будут спо­собны обрабатывать целые поля оптической информации и мгновенно формировать с ней ассоциации, избегая в некотором смысле необ­ходимости в интерактивных соединителях, имеющихся в мозге. Такие компьютеры легко пре­взойдут мозг. Как насчет передачи информа­ции? Новые оптические зеркала с сопряжением фазы позволят нам посылать трехмерные наби­тые информацией голограммы по отдельным стеклянным волокнам. Физики говорят, что по одному стеклянному волокну теоретиче­ски возможно транслировать продолжитель­ный зрительный входной сигнал от примерно 10000 абонентов. Видимо, в неполноценности мозга нет сомнений. Даже по сравнению с су­ществующими машинами он по многим пара­метрам выглядит, как игрушка. Нам только нуж­но побольше людей (и компьютеров), чтобы писать гибкие и тщательно разработанные про­граммы, или сделать специальные компьютеры, которые сами были бы своей программой. По­этому спросим, а хорошо ли умеет мозг ду­мать? Если мы нарисуем длинную ось, отмеря­ющую сложность мышления, то похоже, что мы все-таки сможем поместить себя на ней хоть на бит повыше абака. Может ли абак мыслить? Наверно, нам лучше думать, что да.» Так думают Том Харрингтон и ДенизаКвон,а как думаете вы? Когда вы будете определять свою точку зрения по данному вопросу, поду­майте еще и о том, какая машина, какой самый современный компьютер способен самостоя­тельно (без программы, написанной челове­ком) принимать решения и обладает собствен­ными чувствами. Вероятно, интеллект и способ­ность хранить и обрабатывать информацию — понятия не тождественные По; Солсо Р. Л. Когнитивная психология /Пер. с англ. под ред. В. П. Зинченко. — М: Тривола, 1996

 

зиологических функций, т. е. деятельность головного мозга в большинстве случа­ев никак не связывалась с деятельностью спинного мозга. Постановка вопроса о саморегуляции организма повлекла за собой необходимость найти структуры и механизмы, обеспечивающие эту регуляцию. Одним из первых в качестве систе­мы регуляции внутренней среды организма был назван спинной мозг. Однако экспериментальные исследования, проведенные Э. Пфлюгером по изучению реак­ций, управляемых лишь спинным мозгом (реакции обезглавленных животных), позволили обнаружить признаки актов психически регулируемого поведения. Было высказано предположение о том, что спинной мозг задействован в осуще­ствлении психических актов. Поэтому не случайно Э. Пфлюгер назвал свою рабо­ту «Сенсорные функции спинного мозга».

С другой стороны, исследования К. Бернара, И. М. Сеченова, Э. Вебера показали, что головной мозг, в свою очередь, участвует не только в осуществлении психических

420 • Часть II. Психические процессы

функций, но и в регуляции внутренней среды организма. Таким образом, в каче­стве основной системы регуляции организма стали называть центральную нерв­ную систему, включающую в себя и головной мозг, и спинной мозг с присущими им психическими и физиологическими функциями.

В то же время любая система для осуществления своих функций должна обла­дать определенными механизмами. В качестве такого механизма в физиологии стал рассматриваться рефлекс. Первоначально рефлекс было принято понимать как механизм взаимодействия отдельных систем организма для осуществления биологически целесообразной реакции на какое-либо воздействие. Причем явле­ние рефлекса в большинстве случаев связывалось со спинным мозгом. Между тем в процессе теоретических и экспериментальных исследований стало ясно, что со­матические и гомеостатические функции, выполняя роль биологически целесооб­разных реакций, являются управляемыми, а управляющими устройствами явля­ются соответствующие нервные центры, в том числе расположенные в головном мозге. Следовательно, головной мозг также задействован в образовании рефлек­сов. Более того, было установлено, что он играет при этом ведущую роль. А как мы знаем, в данный период психическая деятельность напрямую связывалась с функ­ционированием головного мозга. Но если это так, то возникает вопрос, задейство­вана ли психика в регуляции организма? Если задействована, то какова ее роль? Как увязать психические явления, присущие головному мозгу, с проблемой регу­ляции организма? Ответ на эти и многие другие вопросы дал И. М. Сеченов, кото­рый стал рассматривать рефлекс как более обобщенное явление.

Сеченов известен современным ученым не только как талантливый физиолог, но и как психолог. Он пытался дать объяснение многим психическим явлениям, к числу которых относится и мотивированное поведение. В ходе своих психоло­гических и физиологических исследований Сеченов пришел к радикальному за­ключению — нельзя обособлять центральное, мозговое звено психического акта от его естественного начала и конца. Нельзя рассматривать психические явления, связывая их только с деятельностью головного мозга, отрывая их от периферии и других систем организма. В формировании психических и психофизиологических явлений задействована вся нервная система. Это единство, по мнению Сеченова, обусловлено тем, что психический акт — это процесс, который имеет свое начало и конец. Он писал: «Как основа научной психологии мысль о психической деятель­ности с точки зрения процесса, движения... должна быть принята за исходную ак­сиому, подобно тому, как в современной химии исходной истиной является мысль о неразрушаемости материи».

Если согласиться с этим высказыванием, то необходимо согласиться и с тем, что психические явления не могут быть вызваны лишь одной деятельностью го­ловного мозга. Если внутримозговое звено является центральным не только в том смысле, что его роль — главная, но и в том, что в общей структуре всего акта оно является серединой, то по отношению к нему началом и концом по необходимости могут быть лишь внемозовые компоненты на периферии. Исходным звеном явля­ется раздражающее воздействие объекта, а, соответственно, конечным звеном яв­ляется опосредованное центром действие человека, направленное на этот объект.

По мнению Сеченова, такой целостный акт с его внутримозговым звеном и внемозговой соматической периферией, смыкающей организм с объектом, и есть реф-

Глава 17. Психические процессы как структурные элементы управления... • 421

лекс. И если центральное звено с его психическими функциями нельзя обособ­лять от соматической периферии, то это означает, что субстратом психического акта является не только мозговое звено, но вся эта трехчленная структура, в кото­рой исходный и конечный периферические компоненты играют не менее суще­ственную роль, чем компонент центральный. А если это так, то мы должны сде­лать по крайне мере два логических вывода.

Во-первых, психические явления (акты) являются неотъемлемой частью реф­лексов, которые охватывают все иерархические уровни нервно-мозгового аппара­та и выражают общую форму работы нервной системы. Следовательно, психиче­ские акты включены в осуществление регуляции организма.

Во-вторых, поскольку концевые компоненты рефлекторного акта по своей при­роде неотделимы от раздражителя, то рефлекс — это не только внутриорганическое образование, но и механизм физического взаимодействия между организмом и объектом. Следовательно, психические процессы включены в организацию вза­имодействия организма и внешней среды.

Исходя из этих выводов, можно сделать предположение о том, что, поскольку психические процессы связаны не только с центральным звеном, но и с концевы­ми компонентами рефлекса, вероятно, именно они являются той структурой, ко­торая связывает воедино все компоненты рефлекса, а следовательно, осуществ­ляет взаимодействие организма и среды. Однако такое понимание роли психики возникло значительно позднее. Этому предшествовали работы И. П. Павлова, Н. А. Бернштейна, П. К. Анохина и др.

Очень часто в психологической литературе, когда авторы оценивают вклад Павлова в развитие психологии, говорят об открытии им условного рефлекса как физиологического принципа организации поведения. Однако не меньшая, а, мо­жет быть, даже большая заслуга Павлова заключается в том, что он рассматривал рефлекс как принцип уравновешивания организма и среды. Он писал: «Первое обеспечение уравновешивания, а следовательно, и целостности отдельного организ­ма, как и его вида, составляют безусловные рефлексы, как самые простые... так и сложнейшие, обыкновенно называемые инстинктами... Но достигаемое этими рефлексами уравновешивание было бы совершенным только при абсолютном по­стоянстве внешней среды. А так как внешняя среда при своем чрезвычайном раз­нообразии вместе с тем находится в постоянном колебании, то безусловных свя­зей как связей постоянных недостаточно, и необходимо дополнение их условными рефлексами, временными связями»*.

Таким образом, рассматривая рефлекс как механизм уравновешивания орга­низма и среды, Павлов разделил рефлексы на два основных вида: безусловные, или видовые, т. е. свойственные для всех представителей данного биологического вида, являющиеся проводниковыми, т. е. обеспечивающими биологическое суще­ствование организма, и условные, которые носят временный характер и по необхо­димости являются замыкательными, т. е. обеспечивающими замыкание и размыка­ние «проводниковых цепей» между явлениями внешнего мира и реакциями на них живого организма. Но за счет чего происходит это «замыкание»? Вероятно, для того чтобы начал формироваться условный рефлекс, необходима информация

* Павлов И. П. Избранные произведения. — М.: Учпедгиз, 1949.

422 • Часть II. Психические процессы

о соответствующих изменениях внешней среды, а также необходимы механизмы, которые могли бы осуществить переработку данной информации.

Отвечая на эти вопросы, Павлов выделяет целостный механизм анализатора, включающий периферическое, промежуточное и центральное звенья, а также го­ворит о существовании высшей нервной деятельности, обладающей своими кана­лами получения информации, называя их первой и второй сигнальной системой. К первой сигнальной системе он относил психические образы, которые возника­ют вследствие воздействия на организм физических раздражителей. Ко второй сигнальной системе он относил речемыслительные процессы. В качестве второсигнального раздражителя им рассматривался внешний социальный и вместе с тем физический агент. Таким агентом является слово, которое воспринимается с по­мощью анализаторов, но вместе с тем оно наполнено социальным содержанием.

Следовательно, Павлов рассматривал психические явления в качестве одного из компонентов регуляции жизнедеятельности человека. Для него психические явления выступали как носители информации, как сигналы, включающие систе­му регуляции организма и поведения человека, а в качестве основного механизма системы регуляции он рассматривал образование рефлекса (или рефлекторной дуги), который в свою очередь был не чем иным, как результатом сигнализации. Таким образом, Павлов одним из первых связал психические явления с поступаю­щей извне информацией — сигналами внешнего мира. А именно сигналы являют­ся одним из важнейших структурных элементов современных кибернетических теорий. Поэтому мы вправе утверждать, что труды И. М. Сеченова и И. П. Павло­ва в значительной степени предопределили возможность рассмотрения психиче­ских явлений с позиций кибернетической науки.

Однако в ходе развития науки стало понятно, что механизмы регуляции имеют более сложную структуру, чем рефлекторная дуга, предложенная Павловым. Было высказано предположение, что, скорее всего, эти механизмы имеют вид реф­лекторного кольца.

Идея рефлекторного кольца была предложена и теоретически разработана из­вестным отечественным ученым Н. А. Бернштейном. По его мнению, регулятив­ный акт не заканчивается ответной реакцией организма. Для того чтобы совер­шить сложное действие, необходимо не только сформировать команду на его вы­полнение, но и проследить его выполнение, а также внести в случае необходимости соответствующие изменения в ход его выполнения. Поэтому, говоря о регуляции организма и деятельности, необходимо вести речь не о рефлекторной дуге, а о реф­лекторном кольце, по отношению к которому условный рефлекс является лишь частным случаем.

Обоснование Бернштейном концепции рефлекторного кольца принципиаль­ным образом изменило представление об участии психики в регуляции состояний организма и поведения человека в целом. В рамках данной концепции психика стала рассматриваться не как носитель информации, а как непосредственное управляющее звено, имеющее свою структуру и механизмы.

Таким образом, к середине XX века стало ясно, что в живом организме суще­ствует целая система регуляции, которая учитывает поступающие извне сигналы и на их основе формирует программу уравновешивания организма со средой в ви-

Глава 17. Психические процессы как структурные элементы управления... • 423

де регуляции внутренней среды организма и внешнего поведения. Однако по-преж­нему оставались без ответов вопросы о том, как все это реально происходит. Дать ответ на эти вопросы не представлялось возможным, потому что человек оставал­ся объектом, «в который нельзя залезть и пощупать все своими руками». Этого нельзя сделать, не нарушив целостность организма, не вызвав его гибель, но когда в биологическом объекте останавливается жизнь и прекращается функциониро­вание его систем, ответы на поставленные вопросы не могут быть найдены. Поэто­му организм человека и его психику стали называть «черным ящиком» — объек­том, не поддающимся всестороннему и полному изучению.

Другое дело технические системы. В отличие от живого организма все можно оценить и исследовать с момента их создания. Можно установить закономерно­сти их функционирования. Поэтому, в отличие от живых организмов, технический объект очень часто, по выражению создателя кибернетической науки Н. Винера, называют «белым ящиком». С развитием электронно-вычислительной техники, созданием сложных технических систем, построенных на законах кибернетики, стало ясно, что существует очень много общего между принципами организации регуляции живых организмов и кибернетических систем. Исходя из этого были предприняты попытки создания концепций и теорий регуляции биологических организмов по аналогии с кибернетическими системами. Некоторые из них оказа­лись в состоянии объяснить ряд психических явлений. К числу таких работ в пер­вую очередь необходимо отнести труды представителя санкт-петербургской пси­хологической школы Л. М. Веккера.

Рассмотрим более подробно некоторые положения, на которых основываются данные концепции.

17.2. Теория сигналов и психические

процессы

Теория сигналов является центральной в кибернетике. Ее основными поняти­ями являются управляющий контур и информация. Управляющий контур — это система управления технического или биологического объекта, которая включает в себя ряд механизмов, обеспечивающих процесс управления от момента получения сигнала до выполнения соответствующего действия. Принято разделять разомк­нутые, или открытые, и замкнутые управляющие контуры. К разомкнутым управля­ющим контурам относятся системы, способные лишь к ответному действию, зало­женному программой, без ее корректировки. В большинстве случаев при разомкну­том управляющем контуре контроль над выполняемым действием самой системой не осуществляется. Как правило, данный вариант управляющего контура являет­ся частным случаем более сложного закрытого управляющего контура. Закрытый управляющий контур включает в себя структурные элементы, которые обеспечи­вают контроль над выполнением действия до его полного завершения, и при необ­ходимости выполняют корректировку действия в зависимости от условий, в кото­рых Это действие выполняется. Для осуществления процесса управления по прин­ципу замкнутого контура система должна иметь ряд функциональных элементов

424 • Часть II. Психические процессы

управления, таких как блок приема и передачи информации, блок хранения ин­формации, программный блок, блок сличения эталонов и результатов выполне­ния действия, блок оценки ситуации, блок принятия решения, блок выдачи ко­манд на выполнение действий и др.

Н. Винер считает, что живой организм управляется по общим принципам. Для этого у него есть все необходимое, вплоть до морфологического строения отдель­ных органов и систем. Например, такова морфология нейрона. Нейрон имеет функ­циональный блок входа информации — дендрит; центральный, интегрирующий блок — тело нейрона; блок выхода — аксон. Следовательно, морфологическое строение и функциональная организация живого организма имеют природную предрасположенность к тому, чтобы осуществлять саморегуляцию по общекибер­нетическим принципам.

Следует отметить, что в регуляции живых организмов встречаются оба конту­ра. Рефлекторная дуга по своей сути является разомкнутым контуром. Действием рефлекторной дуги можно объяснить простейшие действия. Например, инстинк­тивное отдергивание руки при прикосновении к горячему предмету. Более слож­ные действия имеют более сложную систему управления, реализующуюся по принципу замкнутого управляющего контура. Вариантом такого контура в био­логических объектах является рефлекторное кольцо. Однако включение любого из управляющих контуров вызвано получением организмом соответствующей информации. Что же такое информация? Какова ее природа? Давайте постараем­ся ответить на эти вопросы.

Первоначально термин «информация» рассматривался как технический тер­мин. В дальнейшем это понятие получило более обобщенный смысл. Н. Винер пишет; «Информация — это обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приспособления к нему наших чувств. Процесс получения и использования информации является процессом нашего приспособления к случайностям внешней среды и нашей жизнедеятельно­сти в этой среде...» (Винер Н., 1958).

Таким образом, то знание о чем-либо или о ком-либо, которое мы получаем, и есть информация. Человек обладает двумя способами получения информации об окружающем его мире и явлениях объективной действительности. Это, во-пер­вых, непосредственное чувственное восприятие и, во-вторых, это мышление, или опосредованное восприятие. Рассмотрим более подробно первый канал получе­ния информации.

Для чувственного восприятия источником информации являются все окружаю­щие человека предметы, способные воздействовать на его органы чувств. Одно­временно на наши органы чувств оказывают воздействие десятки и сотни предме­тов. Эти объекты реального мира составляют для нас своеобразное сенсорное поле, которое может быть представлено в виде множества элементов источника инфор­мации (А). Однако эта информация является информацией только для того, для кого она может быть источником определенных знаний. Следовательно, источник информации и носитель информации — это понятия не только не тождественные, но и существующие раздельно, хотя они тесно взаимосвязаны друг с другом. По­этому феномен информации может быть представлен как отображение множества

Глава 17. Психические процессы как структурные элементы управления... • 425

Рис. 17.2. Тождество двух множеств, как условие существования

информации. Объяснения в тексте

элементов источника информации во множество состояний носителя информа­ции (В). При этом множество В должно быть тождественно множеству А (рис. 17.2). Но если мы заговорили о тождестве множеств, то должны отдавать себе отчет в том, что источник информации имеет определенные характеристики, воспринимаемые носителем информации. Что это за характеристики? Какие из них являются наи­более значимыми для человека или другого живого организма?

Независимо от модальности источника информации и его значимости для не­посредственного объекта, воспринимающего данную информацию, существуют характеристики, свойственные для всех информационных источников физиче­ского мира — это время и место, занимаемое ими в пространстве. Действительно, пространственно-временные характеристики присущи всем объектам внешней среды, которые являются для живого организма потенциальным источником ин­формации. Однако, как вы помните, все окружающие нас объекты могут высту­пать или как предмет, или как фон. Почему происходит выделение определенного объекта в качестве предмета? Почему мы в состоянии отвлечься от шума или по­мех, которые создают окружающие нас объекты, и выделить из поступающих к нам сигналов внешней среды именно те, которые имеют для нас информационную зна­чимость. Одна из причин — субъективная значимость объекта для человека. Но помимо этого существуют и физические характеристики объекта, которые позво­ляют нам выделить его из окружающей среды. К их числу относятся количество информации и форма сигнала.

Представьте, что идут занятия в школе. Дети сосредоточены на выполнении задания. Вдруг их внимание было привлечено каким-то звуком. Почему это про­изошло? Видимо, звук, который они услышали, был чем-то не похож на другие. Например, своей пространственной локализацией, или временем воздействия,

426 • Часть II. Психические процессы

а может быть, своими качественными характеристиками или интенсивностью про­явления. Н. Винер считает, что главным отличием информации от шума, который порождают объекты внешней среды, является организация сигнала. Если шум — это хаос, то информация — это организация. Сигнал, воспринимаемый биологи­ческим объектом как информация, имеет определенную пространственную и вре­менную организацию. Мерой этой организации может выступать количество ин­формации, что является количественным аспектом упорядоченности информа­ции. Вместе с тем информация имеет и качественную характеристику. Такой качественной характеристикой является форма сигнала. В качестве иллюстрации приведем следующий пример. Представьте, что вы находитесь в темной комнате. Вдруг на дальней стене начинают светиться десятки ламп. На какие из них вы обратите внимание в первую очередь? Вероятно на те, которые имеют не такую интенсивность свечения, как большинство (количество информации), или на те, которые имеют особую форму подачи сигналов, отличающуюся от окружающих источников информации (качественная характеристика информации). Например, периодическая пульсация, или электромагнитные волны другой частоты, придаю­щие источнику света другой цвет, или расположение источника в стороне от боль­шинства других и т. д.

Однако все приведенные выше примеры и доводы наталкивают нас на один существенный вывод: количественно-качественные характеристики информации есть не что иное, как способ пространственно-временной организации сигнала. По мнению Н. Винера, именно пространственно-временная организация сигнала (упорядоченность) является тем линейным инвариантом многомерного физиче­ского мира, который позволяет добиться тождества между множеством элементов источника информации и множеством состояний носителя информации. Для реа­лизации данного инварианта могут быть использованы всевозможные коды, кото­рые не только позволяют записать многомерную информацию в линейном виде, но и обеспечивают изоморфизм между множеством элементов источника и мно­жеством состояний носителя. В чем суть данного утверждения? Для того чтобы ее понять, приведем пример.

Когда мы с вами рассматривали ощущения, то говорили об их модальности и физической природе раздражителей, способных вызвать те или иные ощущения. В том числе мы рассмотрели природу слуховых ощущений. Как вы помните, раз­дражителем для органа слуха является звук, т. е. акустическая волна, вызванная колебаниями физического тела и свободно распространяющаяся в пространстве. Для нашего органа слуха она имеет вид одномерной, т. е. линейной, величины. Однако, достигнув органа слуха, эта акустическая волна предоставляет нам ин­формацию не только о качественных параметрах звука (например, тембр, высота), но и о пространственных и временных характеристиках его источника. Мы осо­знаем, где в пространстве находится звук, какова длительность его звучания. Поче­му это происходит? Возможность получения подобной информации обусловлена не только физиологическими особенностями строения органа слуха, но и формой организации получаемого нами сигнала, который, имея одномерный вид, несет в се­бе информацию о многомерных характеристиках. Все это вместе и обеспечивает изоморфизм источника информации и состояний носителя информации.

Глава 17. Психические процессы как структурные элементы управления... • 427

Что такое изоморфизм? С точки зрения кибернетики, изоморфизм — это принцип взаимной упорядоченности двух множеств состояний. Два множества явля­ются изоморфными, если выполняются три условия.

Во-первых, каждый элемент х, принадлежащий множеству Х (х є Х), может быть однозначно сопоставлен с элементом у, принадлежащим множеству У (у є У), т. е. элемент х соответствует только одному конкретному элементу у (х —> у и у->х).

Во-вторых, каждая функция ƒ, которая выражает отношения двух элементов х_i и х_k принадлежащих множеству X, может быть однозначно сопоставлена с функ­цией F, которая выражает отношение двух элементов у_i и у_k принадлежащих мно­жеству У, т. е. ƒ → F и F → ƒ. Смысл данного условия состоит в том, что отношение между парой элементов одного множества должно соответствовать отношению в паре элементов другого множества.

В-третьих, должно выполняться условие, которое состоит в том, что если х_i є Х соответствует у_i є У, х_k є Х соответствует у_k є У, х_{k =} ƒ (x_i) иƒ → F, то для всех х, у, ƒ, имеет место: у_k = F(у_i). Смысл данного условия заключается в том, что соответ­ствие отношения пары элементов одного множества отношению пары другого множества должно обеспечиваться однозначным соответствием элементов данно­го множества.

Давайте на примере попробуем придать данным условиям психологический смысл. Представьте, что вы воспринимаете горящую свечу. Если в том же поме­щении зажечь еще одну свечу, то вы будете воспринимать две свечи. Это означает, что каждому элементу множества объектов реального мира (х) однозначно соот­ветствует лишь один психический образ (у), т. е. каждой из свечей, которые вы воспринимаете, будет однозначно соответствовать лишь один психический образ. Следовательно, выполняется условие х → у и у → х, т. е. свеча как физический объект и ее психический образ являются психофизиологическими коррелятами. Кроме этого мы воспринимаем степень близости и различия между воспринимае­мыми физическими объектами. Например, местоположение в пространстве, раз­меры объектов и другие физические характеристики. Это означает, что отноше­ние физических объектов реального мира отражается нашей психикой, т. е. суще­ствует аналогичное отношение между психическими образами воспринимаемых объектов. Следовательно, выполняется второе условие изоморфизма множеств: ƒ → F и F → ƒ. Такая степень соответствия возможна лишь потому, что действи­тельно существует полное однозначное соответствие объектов реального мира и их психических образов. Таким образом, физические объекты реального мира и их психические образы являются изоморфными, т. е. наша психика является но­сителем адекватной информации об окружающем мире. Благодаря этому человек как биологический объект получает информацию, необходимую для регуляции своего состояния и поведения.

Однако на практике все не так просто, как это выглядит в наших теоретических измышлениях. Информация, которую мы получаем из внешнего мира, многогранна. Она содержит в себе знания о размерах физических объектов, расстоянии до них, характере их воздействия и о многом другом. Вся эта информация поступает в ви­де определенного линейного сигнала-кода и должна быть декодирована. Причем декодирование соответствующей информации, вероятно, должно осуществляться

428 • Часть II. Психические процессы

Рис. 17.3. Шкалы, уровней изоморфизма (по Л. М. Веккеру)

на соответствующем уровне. Поэтому Л. М. Веккер говорит о существовании шка­лы уровней изоморфизма (рис. 17.3). На каждом из данных уровней происходит обеспечение инварианта соответствующей пространственно-временной характе­ристики источника информации.

Другой вопрос, который возникает перед каждым исследователем проблемы взаимодействия биологического объекта и физического мира, заключается в том, как происходит перевод информации о физических объектах в психические обра­зы. Каковы биологические и психические механизмы, обеспечивающие получе­ние информации о внешней среде? Рассмотрим общие подходы к решению дан­ных вопросов.

17.3. Информационная структура нервных процессов и психические образы

Как вы знаете, простейшим психическим процессом является ощущение. Ощу­щения — это та исходная область психических процессов, которая содержит в себе границу, разделяющую психические и допсихические явления. Ощущения возни-

Глава 17. Психические процессы как структурные элементы управления... • 429

кают не сами по себе. Им предшествует ряд непсихических и допсихических про­цессов.

Рассматривая проблему ощущений, мы уже говорили о механизмах их возник­новения, Для возникновения ощущений необходимо воздействие со стороны объектов реального мира. Это воздействие по характеру своего происхождения может быть механическим, химическим, электромагнитным, акустическим и др., т. е. непсихическим. Человек обладает органами чувств, которые приспособлены к восприятию определенного воздействия природных объектов. В результате та­кого взаимодействия органа чувств и природного объекта происходит кодирова­ние информации о непсихическом воздействии в виде нервного возбуждения, т. е. в виде физиологического допсихического процесса, который, достигнув перцеп­тивных полей, превращается в ощущения. Что собой представляет физиологиче­ское возбуждение? На каких принципах основано кодирование нервного сигнала?

Физиология высшей нервной деятельности и нейрофизиология оперируют двумя основными понятиями — возбуждение и торможение, — которые обобщают представление о двух нервных процессах, существующих в коре головного мозга. Однако эмпирическая картина нейрофизиологической реальности не содержит показателей принципиальной разнородности электрофизиологического или фи­зико-химического субстрата возбуждения и торможения. Это говорит о том, что по своей сути нейрофизиологическая активность нейронов едина. П. П. Марков пи­шет: «Есть ли кроме внутриклеточного процесса возбуждения еще внутриклеточ­ный процесс торможения — вот в чем вопрос. Ведь импульсов торможения никто из нас никогда не видел, хотя все мы множество раз раздражениями блуждающего нерва останавливали бьющееся сердце». О единой природе процессов возбужде­ния и торможения говорил и И. М. Сеченов. Он писал: «Угнетение рефлексов есть продукт возбуждения, а не перевозбуждения каких-либо нервных механизмов». Аналогичной точки зрения на природу физиологических процессов придержива­лись А. А. Ухтомский и П. К. Анохин.

Итак, физиологические процессы едины по своей природе. Причем в настоя­щее время чаще всего встречается мнение о том, что физиологический процесс имеет физико-химическую природу, а нервный импульс является электрическим. Следовательно, воздействие физического объекта па орган чувств вызывает в по­следнем определенные физико-химические реакции, которые и порождают элект­рический импульс в нервнЫх волокнах.

В современной нейрофизиологии принято выделять две основные, взаимосвя­занные, но одноранговые, равноправные и самостоятельные формы нервного воз­буждения, различающиеся по электрогенным характеристикам. Первая форма — это дискретное распространяющееся возбуждение, выраженное быстрым и потен­циалами или пиками Вторая форма — непрерывное нераспространяющееся или локально распространяющееся возбуждение, выраженное медленными градуаль­ными потенциалами, преимущественно генерируемыми в рецепторах, синапсах и центральных нейронах (рис. 17.4).

Первую форму возбуждения часто называют цифровым импульсом, посколь­ку его основным параметром электрической активности, который модулируется

430 • Часть II. Психические процессы

Рис. 17.4. График дискретно-импульсивного возбуждения (А) и график вариантов градуального возбуждения (Б). Объяснения в тексте

изменяющимися характеристиками раздражителя, является частота импульса. Основным количественным параметром данной формы возбуждения является ко­личество импульсов за единицу времени, т. е. количество пиков за определенный отрезок времени, например за одну миллисекунду. Учитывая огромную скорость, с которой нервный импульс данного типа распространяется по нервным тканям (от 1 до 100 метров в секунду, в зависимости от диаметра нервных волокон), мож­но представить, насколько велик диапазон частот импульсов за единицу времени. Поэтому данная форма возбуждения, скорее всего, используется организмом для кодирования информации об интенсивности воздействия и других характеристик, которые могут быть закодированы в цифровом виде.

Вторую форму нервного возбуждения часто называют аналоговой. Ее основ­ными электрофизическими параметрами являются амплитуда и длительность. Распространение данного типа возбуждения чаще всего связывают с движением раздражителя. Поэтому принято считать, что с помощью этой формы возбужде­ния происходит кодирование пространственно-временных характеристик раздра­жителя.

Таким образом, можно предположить, что принцип кодирования информации о воздействии объектов физического мира на биологический объект основывается на сочетании двух форм нервного возбуждения, имеющего физико-химическую, т. е. электрогенную природу. Следовательно, органы чувств живого организма являются тем «входным блоком» управляющего контура, в котор