Розділ 17. Психічні процеси як структурні елементи управління – 419

Це цікаво терная пам'ять такого об'єму оказаласьг би безнадійною, як це трапилося в 1968 році, але тьмяне світло надії йде до нас з 1926 року, коли Емануель Голд-берг зміг записати на мікрофільмі букви величиною в один мікрон; така щільність означає, що на великій поштовій марці можна розташувати 50 Біблій. При такому записі інформації наш сторічний досвід зорового сприйняття уміщався б в кубі з марок з ребром в 20 метрів. Об'ємні голограми мають легший доступ і набагато більшу щільність. Але якби ми могли зберігати інформацію так, як це робить природа, ваш зоровий досвід за 100 років зміг би уміщатися в кубику з ребром в 1мм — з шпилькову головку. Генетична інформація, необхідна для відтворення будь-якої людини... що зберігається у вигляді 4-бітового РНК-КОДА, уміщалася б в шарі над одним нігтем. У такому разі зберігання інформації, що перевищує за об'ємом все, що коли-небудь міг зібрати мозок, здається легким, але як бути з обробкою, відтворенням і передачею? Такі компоненти, як макромолекулярні транзистори і оптичні комп'ютери на трансфазерах і технології виробництва оптики із сполученням фази скоро перевершать все, що є сьогодні. Комп'ютери будуть щільнішими, і в них, можливо, не буде проводів, а тільки світлові промені, які можуть проходити один крізь одного. І вони будуть здатні обробляти цілі поля оптичної інформації і миттєво формувати з нею асоціації, уникаючи в деякому розумінні необхідності в інтерактивних з'єднувачах, наявних в мозку. Такі комп'ютери легко перевершать мозок. Як щодо передачі інформації? Нові оптичні дзеркала із сполученням фази дозволять нам посилати тривимірні набиті інформацією голограми по окремих скляних волокнах. Фізики говорять, що поодинці скляному волокну теоретично можливо транслювати тривалий зоровий вхідний сигнал від приблизно 10000 абонентів. Мабуть, в неповноцінності мозку немає сумнівів. Навіть в порівнянні з існуючими машинами він по багатьом параметрам виглядає, як іграшка. Нам тільки потрібно більше людей (і комп'ютерів), щоб писати гнучкі і ретельно розроблені програми, або зробити спеціальні комп'ютери, які самі були б своєю програмою. Тому запитаємо, а чи добре уміє мозок думати? Якщо ми намалюємо довгу вісь, що відмірює складність мислення, то схоже, що ми все-таки зможемо помістити себе на ній хоч на біт вище абака. Чи може абак мислити? Напевно, нам краще думати, що так.» Так думають Том Харрінгтон і Деніза Квон,а як думаєте ви? Коли ви визначатимете свою точку зору з даного питання, подумайте ще і про те, яка машина, який найсучасніший комп'ютер здатний самостійно (без програми, написаної людиною) ухвалювати рішення і володіє власними відчуттями. Ймовірно, інтелект і здатність зберігати і обробляти інформацію — поняття не тотожні По; Солсо Р. Л. Когнитивная психологія /Пер. з англ. під ред. У. П. Зінченко. — М: Трівола, 1996

 

зиологических функцій, тобто діяльність головного мозку в більшості випадків ніяк не зв'язувалася з діяльністю спинного мозку. Постановка питання про саморегуляцію організму спричинила за собою необхідність знайти структури і механізми, що забезпечують цю регуляцію. Одним з перших як система регуляції внутрішнього середовища організму був названий спинний мозок. Проте експериментальні дослідження, проведені Э. Пфлюгером по вивченню реакцій, керованих лише спинним мозком (реакції обезголовлених тварин), дозволили виявити ознаки актів психічно регульованої поведінки. Було висловлено припущення про те, що спинний мозок задіяний в здійсненні психічних актів. Тому не випадково Э. Пфлюгер назвав свою роботу «Сенсорні функції спинного мозку».

З іншого боку, дослідження До. Бернара, І. М. Сеченова, Э. Вебера показали, що головний мозок, у свою чергу, бере участь не тільки в здійсненні психічних

420 • Частина II. Психічні процеси

функцій, але і в регуляції внутрішнього середовища організму. Таким чином, як основна система регуляції організму стали називати центральну нервову систему, що включає і головний мозок, і спинний мозок з властивими їм психічними і фізіологічними функціями.

В той же час будь-яка система для здійснення своїх функцій повинна володіти певними механізмами. Як такий механізм у фізіології став розглядатися рефлекс. Спочатку рефлекс було прийнято розуміти як механізм взаємодії окремих систем організму для здійснення біологічно доцільної реакції на яку-небудь дію. Причому явище рефлексу в більшості випадків зв'язувалося із спинним мозком. Тим часом в процесі теоретичних і експериментальних досліджень стало ясно, що соматичні і гомеостатичні функції, виконуючи роль біологічно доцільних реакцій, є керованими, а пристроями, що управляють, є відповідні нервові центри, зокрема розташовані в головному мозку. Отже, головний мозок також задіяний в утворенні рефлексів. Більш того, було встановлено, що він грає при цьому провідну роль. А як ми знаємо, в даний період психічна діяльність безпосередньо зв'язувалася з функціонуванням головного мозку. Але якщо це так, то виникає питання, чи задіяна психіка в регуляції організму? Якщо задіяна, то яка її роль? Як пов'язати психічні явища, властиві головному мозку, з проблемою регуляції організму? Відповідь на ці і багато інших питань дала І. М. Сеченов, який став розглядати рефлекс як більш узагальнене явище.

Сеченов відомий сучасним ученим не тільки як талановитий фізіолог, але і як психолог. Він намагався дати пояснення багатьом психічним явищам, до яких відноситься і мотивована поведінка. В ході своїх психологічних і фізіологічних досліджень Сеченов прийшов до радикального висновку — не можна відособляти центральну, мозкову ланку психічного акту від його природного початку і кінця. Не можна розглядати психічні явища, пов'язуючи їх тільки з діяльністю головного мозку, відриваючи їх від периферії і інших систем організму. У формуванні психічних і психофізіологічних явищ задіяна вся нервова система. Це єдність, на думку Сеченова, обумовлена тим, що психічний акт — це процес, який має свій початок і кінець. Він писав: «Як основа наукової психології думка про психічну діяльність з погляду процесу, руху... повинна бути прийнята за початкову аксіому, подібно до того, як в сучасній хімії початковою істиною є думка про неразрушаемости матерії».

Якщо погодитися з цим висловом, то необхідно погодитися і з тим, що психічні явища не можуть бути викликані лише однією діяльністю головного мозку. Якщо внутрішньомозкова ланка є центральною не тільки в тому сенсі, що його роль — головна, але і в тому, що в загальній структурі всього акту воно є серединою, то по відношенню до нього початком і кінцем з потреби можуть бути лише внемозовые компоненти на периферії. Початковою ланкою є дратівлива дія об'єкту, а, відповідно, кінцевою ланкою є опосередкована центром дія людини, направлена на цей об'єкт.

На думку Сеченова, такий цілісний акт з його внутрішньомозковою ланкою і внемозговой соматичною периферією, що змикає організм з об'єктом, і є реф-

Розділ 17. Психічні процеси як структурні елементи управління... • 421

лекс. І якщо центральна ланка з його психічними функціями не можна відособляти від соматичної периферії, то це означає, що субстратом психічного акту є не тільки мозкова ланка, але вся ця тричленна структура, в якій результатний і кінцевий периферичні компоненти грають не менш істотну роль, чим компонент центральний. А якщо це так, то ми повинні зробити по украй мірі два логічні висновки.

По-перше, психічні явища (акти) є невід'ємною частиною рефлексів, які охоплюють всі ієрархічні рівні нервово-мозкового апарату і виражають загальну форму роботи нервової системи. Отже, психічні акти включені в здійснення регуляції організму.

По-друге, оскільки кінцеві компоненти рефлекторного акту за своєю природою неотделимы від подразника, то рефлекс — це не тільки внутрішньоорганічна освіта, але і механізм фізичної взаємодії між організмом і об'єктом. Отже, психічні процеси включені в організацію взаємодії організму і зовнішнього середовища.

Виходячи з цих висновків, можна зробити припущення про те, що, оскільки психічні процеси пов'язані не тільки з центральною ланкою, але і з кінцевими компонентами рефлексу, ймовірно, саме вони є тією структурою, яка зв'язує воєдино всі компоненти рефлексу, а отже, здійснює взаємодію організму і середовища. Проте таке розуміння ролі психіки виникло значно пізніше. Цьому передували роботи І. П. Павлова, Н. А. Бернштейна, П. К. Анохина і ін.

Дуже часто в психологічній літературі, коли автори оцінюють внесок Павлова у розвиток психології, говорять про відкриття ним умовного рефлексу як фізіологічного принципу організації поведінки. Проте не менша, а, можливо, навіть велика заслуга Павлова полягає в тому, що він розглядав рефлекс як принцип урівноваження організму і середовища. Він писав: «Перше забезпечення урівноваження, а отже, і цілісності окремого організму, як і його вигляду, складають безумовні рефлекси, як найпростіші... так і складні, звичайно звані інстинктами... Але що досягається цими рефлексами урівноваження було б здійсненим тільки при абсолютній постійності зовнішнього середовища. А оскільки зовнішнє середовище при своїй надзвичайній різноманітності разом з тим знаходиться в постійному коливанні, то безумовних зв'язків як зв'язків постійних недостатньо, і необхідне доповнення їх умовними рефлексами, тимчасовими связями»*.

Таким чином, розглядаючи рефлекс як механізм урівноваження організму і середовища, Павлов розділив рефлекси на два основні види: безумовні, або видові, тобто властиві для всіх представників даного біологічного вигляду, такі, що є провідниковими, тобто що забезпечують біологічне існування організму, і умовні, які носять тимчасовий характер і з потреби є замыкательными, тобто що забезпечують замикання і розмикання «провідникових ланцюгів» між явищами зовнішнього світу і реакціями на них живого організму. Але за рахунок чого відбувається це «замикання»? Ймовірно, для того, щоб почав формуватися умовний рефлекс, необхідна інформація

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

422 • Частина II. Психічні процеси

про відповідні зміни зовнішнього середовища, а також необхідні механізми, які могли б здійснити переробку даної інформації.

Відповідаючи на ці питання, Павлов виділяє цілісний механізм аналізатора, що включає периферичну, проміжну і центральну ланки, а також говорить про існування вищої нервової діяльності, що володіє своїми каналами отримання інформації, називаючи їх першою і другою сигнальною системою. До першої сигнальної системи він відносив психічні образи, які виникають унаслідок дії на організм фізичних подразників. До другої сигнальної системи він відносив речемыслительные процеси. Як второсигнального подразник їм розглядався зовнішній соціальний і разом з тим фізичний агент. Таким агентом є слово, яке сприймається за допомогою аналізаторів, але разом з тим воно наповнене соціальним змістом.

Отже, Павлов розглядав психічні явища як одного з компонентів регуляції життєдіяльності людини. Для нього психічні явища виступали як носії інформації, як сигнали, що включають систему регуляції організму і поведінки людини, а як основний механізм системи регуляції він розглядав утворення рефлексу (або рефлекторної дуги), який у свою чергу був не чим іншим, як результатом сигналізації. Таким чином, Павлов одним з перших пов'язав психічні явища з інформацією, що поступала ззовні, — сигналами зовнішнього світу. А саме сигнали є одним з найважливіших структурних елементів сучасних кібернетичних теорій. Тому ми маємо право стверджувати, що праці И. М. Сеченова і И. П. Павлова в значній мірі зумовили можливість розгляду психічних явищ з позицій кібернетичної науки.

Проте в ході розвитку науки стало зрозуміло, що механізми регуляції мають складнішу структуру, ніж рефлекторна дуга, запропонована Павловим. Було висловлено припущення, що, швидше за все, ці механізми мають вид рефлекторного кільця.

Ідея рефлекторного кільця була запропонована і теоретично розроблена відомим вітчизняним ученим Н. А. Бернштейном. На його думку, регулятивний акт не закінчується у відповідь реакцією організму. Для того, щоб зробити складну дію, необхідно не тільки сформувати команду на його виконання, але і прослідкувати його виконання, а також внести у разі потреби відповідні зміни до ходу його виконання. Тому, кажучи про регуляцію організму і діяльності, необхідно вести мову не про рефлекторну дугу, а про рефлекторне кільце, по відношенню до якого умовний рефлекс є лише окремим випадком.

Обгрунтування Бернштейном концепції рефлекторного кільця принциповим чином змінило уявлення про участь психіки в регуляції станів організму і поведінки людини в цілому. В рамках даної концепції психіка стала розглядатися не як носій інформації, а як безпосередня ланка, що управляє, має свою структуру і механізми.

Таким чином, до середини XX століття стало ясно, що в живому організмі існує ціла система регуляції, яка враховує сигнали, що поступають ззовні, і на їх основі формує програму урівноваження організму з середовищем у ви-

Розділ 17. Психічні процеси як структурні елементи управління... • 423

де регуляції внутрішнього середовища організму і зовнішньої поведінки. Проте як і раніше залишалися без відповідей питання про те, як все це реально відбувається. Дати відповідь на ці питання не представлялося можливим, тому що людина залишалася об'єктом, «в який не можна залізти і помацати все своїми руками». Цього не можна зробити, не порушивши цілісність організму, не викликавши його загибель, але коли в біологічному об'єкті зупиняється життя і припиняється функціонування його систем, відповіді на поставлені питання не можуть бути знайдені. Тому організм людини і його психіку стали називати «чорним ящиком» — об'єктом, непіддатливим всесторонньому і повному вивченню.

Інша справа технічні системи. На відміну від живого організму все можна оцінити і досліджувати з моменту їх створення. Можна встановити закономірності їх функціонування. Тому, на відміну від живих організмів, технічний об'єкт дуже часто, по виразу творця кібернетичної науки Н. Вінера, називають «білим ящиком». З розвитком електронно-обчислювальної техніки, створенням складних технічних систем, побудованих на законах кібернетики, стало ясно, що існує дуже багато загального між принципами організації регуляції живих організмів і кібернетичних систем. Виходячи з цього були зроблені спроби створення концепцій і теорій регуляції біологічних організмів по аналогії з кібернетичними системами. Деякі з них опинилися в змозі пояснити ряд психічних явищ. До таких робіт в першу чергу необхідно віднести праці представника санкт-петербурзької психологічної школи Л. М. Веккера.

Розглянемо детальніше деякі положення, на яких грунтуються дані концепції.

17.2. Теорія сигналів і психічні

процеси

Теорія сигналів є центральною в кібернетиці. Її основними поняттями є контур, що управляє, і інформація. Контур, що управляє, — це система управління технічного або біологічного об'єкту, яка включає ряд механізмів, що забезпечують процес управління від моменту отримання сигналу до виконання відповідної дії. Прийнято розділяти розімкнені, або відкриті, і замкнуті контури, що управляють. До розімкнених контурів, що управляють, відносяться системи, здібні лише до у відповідь дії, закладеної програмою, без її коректування. В більшості випадків при розімкненому контурі, що управляє, контроль над виконуваною дією самою системою не здійснюється. Як правило, даний варіант контура, що управляє, є окремим випадком складнішого закритого контура, що управляє. Закритий контур, що управляє, включає структурні елементи, які забезпечують контроль над виконанням дії до його повного завершення, і при необхідності виконують коректування дії залежно від умов, в яких Ця дія виконується. Для здійснення процесу управління за принципом замкнутого контура система повинна мати ряд функціональних елементів

424 • Частина II. Психічні процеси

управління, таких як блок прийому і передачі інформації, блок зберігання інформації, програмний блок, блок звірення еталонів і результатів виконання дії, блок оцінки ситуації, блок ухвалення рішення, блок видачі команд на виконання дій і ін.

Н. Винер вважає, що живий організм управляється за загальними принципами. Для цього у нього є все необхідне, аж до морфологічної будови окремих органів і систем. Наприклад, така морфологія нейрона. Нейрон має функціональний блок входу інформації — дендрит; центральний, інтегруючий блок — тіло нейрона; блок виходу — аксон. Отже, морфологічна будова і функціональна організація живого організму мають природну схильність до того, щоб здійснювати саморегуляцію за загальнийкібернетичними принципами.

Слід зазначити, що в регуляції живих організмів зустрічаються обидва контури. Рефлекторна дуга за своєю суттю є розімкненим контуром. Дією рефлекторної дуги можна пояснити прості дії. Наприклад, інстинктивне відсмикування руки при дотику до гарячого предмету. Складніші дії мають складнішу систему управління, що реалізовується за принципом замкнутого контура, що управляє. Варіантом такого контура в біологічних об'єктах є рефлекторне кільце. Проте включення будь-який з контурів, що управляють, викликано отриманням організмом відповідної інформації. Що ж таке інформація? Яка її природа? Давайте постараємося відповісти на ці питання.

Спочатку термін «інформація» розглядався як технічний термін. Надалі це поняття отримало більш узагальнений сенс. Н. Винер пише; «Інформація — це позначення змісту, отриманого із зовнішнього світу в процесі нашого пристосування до нього і пристосування до нього наших відчуттів. Процес отримання і використання інформації є процесом нашого пристосування до випадковостей зовнішнього середовища і нашої життєдіяльності в цьому середовищі...» (Вінер Н., 1958).

Таким чином, те знання про що-небудь або про кого-небудь, яке ми отримуємо, і є інформація. Людина володіє двома способами отримання інформації про навколишній його світ і явища об'єктивній дійсності. Це, по-перше, безпосереднє плотське сприйняття і, по-друге, це мислення, або опосередковане сприйняття. Розглянемо детальніше перший канал отримання інформації.

Для плотського сприйняття джерелом інформації є всі предмети, що оточують людину, здатні впливати на його органи чуття. Одночасно на наші органи чуття надають дію десятки і сотні предметів. Ці об'єкти реального миру складають для нас своєрідне сенсорне поле, яке може бути представлене у вигляді безлічі елементів джерела інформації (А). Проте ця інформація є інформацією тільки для того, для кого вона може бути джерелом певних знань. Отже, джерело інформації і носій інформації — це поняття не тільки не тотожні, але і такі, що існують роздільно, хоча вони тісно взаємозв'язані один з одним. Тому феномен інформації може бути представлений як відображення множини

Розділ 17. Психічні процеси як структурні елементи управління... • 425

Мал. 17.2. Тотожність двох множин, як умова існування

інформації. Пояснення в тексті

елементів джерела інформації в безліч станів носія інформації (В). При цьому множина В повинно бути тотожне множині А(мал. 17.2). Але якщо ми заговорили про тотожність множин, то повинні усвідомлювати те, що джерело інформації має певні характеристики, що сприймаються носієм інформації. Що це за характеристики? Які з них є найбільш значущими для людини або іншого живого організму?

Незалежно від модальності джерела інформації і його значущості для безпосереднього об'єкту, що сприймає дану інформацію, існують характеристики, властиві для всіх інформаційних джерел фізичного миру, — це час і місце, займане ними в просторі. Дійсно, просторово-часові характеристики властиві всім об'єктам зовнішнього середовища, які є для живого організму потенційним джерелом інформації. Проте, як ви пам'ятаєте, всі об'єкти, що оточують нас, можуть виступати або як предмет, або як фон. Чому відбувається виділення певного об'єкту як предмет? Чому ми в змозі відвернутися від шуму або перешкод, які створюють об'єкти, що оточують нас, і виділити з сигналів зовнішнього середовища, що поступають до нас, саме ті, які мають для нас інформаційну значущість. Одна з причин — суб'єктивна значущість об'єкту для людини. Але крім цього існують і фізичні характеристики об'єкту, які дозволяють нам виділити його з навколишнього середовища. До їх числа відносяться кількість інформації і форма сигналу.

Уявіть, що йдуть заняття в школі. Діти зосереджені на виконанні завдання. Раптом їх увага була привернута якимсь звуком. Чому це відбулося? Мабуть, звук, який вони почули, був чимось не схожий на інші. Наприклад, своєю просторовою локалізацією, або часом дії

426 • Частина II. Психічні процеси

а може бути, своїми якісними характеристиками або інтенсивністю прояву. Н. Винер вважає, що головною відмінністю інформації від шуму, який породжують об'єкти зовнішнього середовища, є організація сигналу. Якщо шум — це хаос, то інформація — це організація. Сигнал, що сприймається біологічним об'єктом як інформація, має певну просторову і тимчасову організацію. Мірою цієї організації може виступати кількість інформації, що є кількісним аспектом впорядкованості інформації. Разом з тим інформація має і якісну характеристику. Такою якісною характеристикою є форма сигналу. Як ілюстрація приведемо наступний приклад. Уявіть, що ви знаходитеся в темній кімнаті. Раптом на дальній стіні починають світитися десятки ламп. На які з них ви звернете увагу в першу чергу? Ймовірно на ті, які мають не таку інтенсивність свічення, як більшість (кількість інформації), або на ті, які мають особливу форму подачі сигналів, що відрізняється від навколишніх джерел інформації (якісна характеристика інформації). Наприклад, періодична пульсація, або електромагнітні хвилі іншої частоти, що додають джерелу світла інший колір, або розташування джерела в стороні від більшості інших і т.д.

Проте всі приведені вище приклади і доводи наштовхують нас на один істотний висновок: кількісно-якісні характеристики інформації є не що інше, як спосіб просторово-часової організації сигналу. На думку Н. Вінера, саме просторово-часова організація сигналу (впорядкованість) є тим лінійним інваріантом багатовимірного фізичного світу, який дозволяє добитися тотожності безліччю елементів джерела інформації і безліччю станів носія інформації. Для реалізації даного інваріанта можуть бути використані всілякі коди, які не тільки дозволяють записати багатовимірну інформацію в лінійному вигляді, але і забезпечують ізоморфізм між безліччю елементів джерела і безліччю станів носія. У чому суть даного твердження? Для того, щоб її зрозуміти, приведемо приклад.

Коли ми з вами розглядали відчуття, то говорили про їх модальність і фізичну природу подразників, здатних викликати ті або інші відчуття. Зокрема ми розглянули природу слухових відчуттів. Як ви пам'ятаєте, подразником для органу слуху є звук, тобто акустична хвиля, викликана коливаннями фізичного тіла і що вільно розповсюджується в просторі. Для нашого органу слуху вона має вигляд одновимірною, тобто лінійною, величини. Проте, досягнувши органу слуху, ця акустична хвиля надає нам інформацію не тільки про якісні параметри звуку (наприклад, тембр, висота), але і про просторові і тимчасові характеристики його джерела. Ми усвідомлюємо, де в просторі знаходиться звук, яка тривалість його звучання. Чому це відбувається? Можливість отримання подібної інформації обумовлена не тільки фізіологічними особливостями будови органу слуху, але і формою організації отримуваного нами сигналу, який, маючи одновимірний вигляд, несе в собі інформацію про багатовимірні характеристики. Все це разом і забезпечує ізоморфізм джерела інформації і станів носія інформації.

Розділ 17. Психічні процеси як структурні елементи управління... • 427

Що таке ізоморфізм? З погляду кібернетики, ізоморфізм — це принцип взаємної впорядкованості двох безлічі станів. Дві множини є ізоморфними, якщо виконуються три умови.

По-перше, кожен елемент х, що належить множині Х (х є Х), може бути однозначно зіставлений з елементом у, що належить множині У (у є У), тобто елемент х відповідає тільки одному конкретному елементу у (х —> у і у->х).

По-друге, кожна функція ѓ, яка виражає відносини двох елементів хi і хk що належать множині X, може бути однозначно зіставлена з функцією F, яка виражає відношення двох елементів уi і уk що належать множині У, тобто ѓ З F і F> ѓ.Сенс даної умови полягає в тому, що відношення між парою елементів однієї множини повинне відповідати відношенню в парі елементів іншої множини.

По-третє, повинна виконуватися умова, яка полягає в тому, що якщо хi є Х відповідає уi є У, хk є Х відповідає уk є У, хk ₌ ѓ (xi₎ іѓ Й F, то для всіх х, у ѓ, має місце: уk = F(уi). Сенс даної умови полягає в тому, що відповідність відношення пари елементів однієї множини відношенню пари іншої множини повинна забезпечуватися однозначною відповідністю елементів даної множини.

Давайте на прикладі спробуємо додати даним умовам психологічний сенс. Уявіть, що ви сприймаєте свічку, що горить. Якщо в тому ж приміщенні запалити ще одну свічку, то ви сприйматимете дві свічки. Це означає, що кожному елементу безлічі об'єктів реального миру (х) однозначно відповідає лише один психічний образ (у), тобто кожній з свічок, які ви сприймаєте, однозначно відповідатиме лише один психічний образ. Отже, виконується умова х > у і у > х, тобто свічка як фізичний об'єкт і її психічний образ є психофізіологічними коррелятами. Окрім цього ми сприймаємо ступінь близькості і відмінності між сприйманими фізичними об'єктами. Наприклад, місцеположення в просторі, розміри об'єктів і інші фізичні характеристики. Це означає, що відношення фізичних об'єктів реального миру відбивається нашою психікою, тобто існує аналогічне відношення між психічними образами сприйманих об'єктів. Отже, виконується друга умова ізоморфізму множин: ѓ До F і FЛ ѓ. Такий ступінь відповідності можливий лише тому, що дійсно існує повна однозначна відповідність об'єктів реального миру і їх психічних образів. Таким чином, фізичні об'єкти реального миру і їх психічні образи є ізоморфними, тобто наша психіка є носієм адекватної інформації про навколишній світ. Завдяки цьому людина як біологічний об'єкт отримує інформацію, необхідну для регуляції свого стану і поведінки.

Проте на практиці все не так просто, як це виглядає в наших теоретичних вигадках. Інформація, яку ми отримуємо із зовнішнього світу, багатогранна. Вона містить в собі знання про розміри фізичних об'єктів, відстані до них, характері їх дії і про багато що інше. Вся ця інформація поступає у вигляді певного лінійного сигналу-коду і повинна бути декодована. Причому декодування відповідної інформації, ймовірно, повинне здійснюватися

428 • Частина II. Психічні процеси

Мал. 17.3. Шкали, рівнів ізоморфізму (по Л. М. Веккеру)

на відповідному рівні. Тому Л. М. Веккер говорить про існування шкали рівнів ізоморфізму (мал. 17.3). На кожному з даних рівнів відбувається забезпечення інваріанта відповідної просторово-часової характеристики джерела інформації.

Інше питання, яке виникає перед кожним дослідником проблеми взаємодії біологічного об'єкту і фізичного миру, полягає в тому, як відбувається переклад інформації про фізичні об'єкти в психічні образи. Які біологічні і психічні механізми, що забезпечують отримання інформації про зовнішнє середовище? Розглянемо загальні підходи до рішення даних питань.

17.3. Інформаційна структура нервових процесів і психічні образи

Як ви знаєте, простим психічним процесом є відчуття. Відчуття — це та початкова область психічних процесів, яка містить в собі межу, що розділяє психічні і допсихические явища. Відчуття возни-

Розділ 17. Психічні процеси як структурні елементи управління... • 429

кают не самі по собі. Їм передує ряд непсихічних і допсихических процесів.

Розглядаючи проблему відчуттів, ми вже говорили про механізми їх виникнення, Для виникнення відчуттів необхідна дія з боку об'єктів реального миру. Це дія по характеру свого походження може бути механічною, хімічною, електромагнітною, акустичною і ін., тобто непсихічним. Людина володіє органами чуття, яке пристосоване до сприйняття певної дії природних об'єктів. В результаті такої взаємодії органу чуття і природного об'єкту відбувається кодування інформації про непсихічну дію у вигляді нервового збудження, тобто у вигляді фізіологічного допсихического процесу, який, досягнувши перцептивних полів, перетворюється на відчуття. Що є фізіологічним збудженням? На яких принципах засновано кодування нервового сигналу?

Фізіологія вищої нервової діяльності і нейрофізіологія оперують двома основними поняттями — збудження і гальмування, — які узагальнюють уявлення про два нервові процеси, що існують в корі головного мозку. Проте емпірична картина нейрофізіологічної реальності не містить показників принципової різнорідності електрофізіологічного або физико-хімічного субстрата збудження і гальмування. Це говорить про те, що за своєю суттю нейрофізіологічна активність нейронів єдина. П. П. Марков пише: «Чи є окрім внутріклітинного процесу збудження ще внутріклітинний процес гальмування — ось в чому питання. Адже імпульсів гальмування ніхто з нас ніколи не бачив, хоча всі ми безліч разів роздратуваннями блукаючого нерва зупиняли серце, що билося». Про єдину природу процесів збудження і гальмування говорив і І. М. Сеченов. Він писав: «Пригноблення рефлексів є продукт збудження, а не перезбудження яких-небудь нервових механізмів». Аналогічної точки зору на природу фізіологічних процесів дотримувалися А. А. Ухтомский і П. До. Анохин.

Отже, фізіологічні процеси єдині за своєю природою. Причому в даний час найчастіше зустрічається думка про те, що фізіологічний процес має физико-хімічну природу, а нервовий імпульс є електричним. Отже, дію фізичного об'єкту па орган чуття викликає в останньому певні физико-хімічні реакції, які і породжують електричний імпульс в нервнЫх волокнах.

У сучасній нейрофізіології прийнято виділяти дві основні, взаємозв'язані, але однорангові, рівноправні і самостійні форми нервового збудження, що розрізняються по електрогенних характеристиках. Перша форма — це дискретне збудження, що розповсюджується, виражене швидким і потенціалами або списами Друга форма, — що не безперервне розповсюджується або локально розповсюджується збудження, виражене повільними градуальными потенціалами, що переважно генеруються в рецепторах, синапсах і центральних нейронах (мал. 17.4).

Першу форму збудження часто називають цифровим імпульсом, оскільки його основним параметром електричної активності, який модулюється

430 • Частина II. Психічні процеси

Мал. 17.4. Графік дискретно-імпульсного збудження (А) і графік варіантів градуального збудження (Б). Пояснення в тексті

характеристиками подразника, що змінюються, є частота імпульсу. Основним кількісним параметром даної форми збудження є кількість імпульсів за одиницю часу, тобто кількість піків за певний відрізок часу, наприклад за одну мілісекунду. Враховуючи величезну швидкість, з якою нервовий імпульс даного типу розповсюджується по нервових тканинах (від 1 до 100 метрів в секунду, залежно від діаметру нервових волокон), можна представити, наскільки великий діапазон частот імпульсів за одиницю часу. Тому дана форма збудження, швидше за все, використовується організмом для кодування інформації об інтенсивності дії і інших характеристик, які можуть бути закодовані в цифровому вигляді.

Другу форму нервового збудження часто називають аналоговою. Її основними еоектрофізичними параметрами є амплітуда і тривалість. Розповсюдження даного типу збудження найчастіше пов'язують з рухом подразника. Тому прийнято вважати, що за допомогою цієї форми збудження відбувається кодування просторово-часових характеристик подразника.

Таким чином, можна припустити, що принцип кодування інформації про дію об'єктів фізичного миру на біологічний об'єкт грунтується на поєднанні двох форм нервового збудження, що має физико-хімічну, тобто електрогенну природу. Отже, органи чуття живого організму є тим «вхідним блоком» контура, що управляє, в якому відбувається кодування непсихічної інформації у форму допсихических процесів, за допомогою яких вона доставляється в нервово-мозкові структури, де п відбувається її трансформація в психічні процеси. Цілком природно, що трансформація допсихических процесів в психічні повинна здійснюватися на основі декодування зашифрованої в нервових імпульсах інформації. Як це відбувається з погляду психофизики?

Поставивши перед собою таке питання, ми підійшли впритул до тієї проблеми, яку вирішити поки не вдається. В даний час немає пояснень тому, як

Розділ 17. Психічні процеси як структурні елементи управління... • 431

І

Імена

Ланге Микола Миколайович (1858-1921) — російський психолог, один із засновників експериментальної психології в Росії. Займався проблемами сприйняття, уваги, пам'яті, мислення. Сформулював концепцію фазовости сприйняття, що припускає зміну фаз від більш загального характеру до приватного. Їм також була розроблена моторна теорія уваги, згідно якої рух розглядався як умова не тільки супроводжуюче, але і поліпшуюче сприйняття.

На думку Н. Н. Ланге, основна функція психіки — «кругова реакція», що включає доцентровий струм, що повідомляє організм про досягнутий, і відцентрову реакцію (відповідь на це повідомлення).

фізичні процеси перетворюються на психічні образи. Ми можемо висловити лише припущення про те, як це відбувається.

Так, ми знаємо, що певні органи чуття, здатні сприймати енергію певного типу, пов'язані з певними сенсорними полями. Ймовірно, нервовий імпульс, досягаючи відповідної ділянки кори, декодується у вигляді відповідної сенсорної інформації. Для зорових сенсорних полів це світло, для слухових зон — звук і т.д. Підтвердженням такого припущення є досліди по електростимуляції різних ділянок кори головного мозку. Наприклад, електростимуляція зорових полів кори головного мозку викликає у випробовуваних образи світла, а стимуляція слухових полів — звукові образи.

Як ви знаєте, окрім модальності відчуття характеризуються просторово-часовими параметрами і інтенсивністю. До просторових характеристик належить локалізація об'єкту, а до тимчасових характеристик — тривалість дії подразника. Можна припустити, що для отримання подібної інформації в сенсорних полях кори головного мозку при декодуванні сигналу, що поступає, враховується не тільки характер нервового імпульсу, але і координати нервового закінчення, з якого поступив даний сигнал. Більш того, при формуванні інформації про просторові характеристики подразника, ймовірно, враховуються не тільки координати нервових закінчень, але і інтенсивність дії подразника на кожне з цих закінчень.

Ще складніші механізми формування цілісного перцептивного образу. Одним з перших досліджень, присвячених процесу формування перцептивного образу, була робота Н. Н. Ланге «Закон перцепції» (1894). В ході експериментальних досліджень йому вдало