CC BY
104
КИБЕРНЕТИЧЕСКИЙ ГОМЕОСТАЗ ЧЕЛОВЕКА Ложкина А.Н., Алешкин В.А.
НИИ микробиологии и эпидемиологии им. Габричевского, г. Москва Читинская медицинская академия, г. Чита
Кибернетика - учение об алгоритмах управления сложными системами, связанными с переработкой информации.
В модели академика РАН иммунолога Р.В.Петрова (теории мобилей) реакция на информацию и регуляторы условно рассматривались через подвешенные друг за друга коромысла (иерархия «чашечных весов»). Иммунная система /ИС/ «возбуждена» до тех пор, пока не перейдет в новое равновесное состояние. Любой сдвиг прямой связью как эхо отражается на всех уровнях за счет структурного сопряжения блоков «подсистем», постепенно затухая. Кроме того, в процессе иммунного ответа /ИО/ в геноме происходит «перебор» вариантов, что приводит к повышению авидности (сцепленности с антигеном) антител. Это пример коррекции прямой «связи» «антиген-ответ».
Если система отвечает на отклонение эволюционно отработанными механизмами возврата показателей к стабильной норме (гомеостазу) или стабилизированным потоком (гомеорезом, адаптацией), то говорят об отрицательной обратной связи (константы рН, осмотичности, температуры тела). Развитие иммунной толерантности на антиген под данный принцип регуляции не подходит.
Если же воздействие усиливается (вплоть до «спускового крючка» и лавинообразных процессов), то говорят о положительной обратной связи. Примерами служат агрегация тромбоцитов (вторая необратимая фаза), свертывание крови, сердечно-сосудистый коллапс, анафилактический шок, синдром токсического шока (в реакции на суперантигены), активный ИО с ростом числа лимфоцитов и антител и др.). Но данные состояния больше ассоциируют с катастрофами, нежели гомеостазом. Кроме того, ИО «не вписывается» в приведенный перечень.
Есть процессы, которые неплохо корригируются и перенаправляются в зависимости от ситуации с локальным или центральным (синтез окситоцина во время родов) контролем. Организм может выбрать правильное решение в развитии ИО; например, каким-то образом «догадывается», что при бруцеллезе антитела вредят и переходит у некоторых больных на синтез неполных одновалентных антител, почти не запускающих фагоцитоз [бруцеллы размножаются в фагоцитах]. Автоматика (перебора вариантов) или управление? Философия чаще склоняется к дуализму и неопределенности. В организме, несомненно, есть «капитан на корабле» - «Я», за которым -результирующая принятия или непринятия (самоторможение) решения в состоянии метастабильности. НАДСТРОЙКА
1)Управление в бодрствовании /во времени/ (вопрос-ответ, встал-сел/произвольные движения/ терпение, рискованные решения)
2)Игра (в пространстве перераспределений БАЗА
Авторегуляция /во времени/ на уровне автоматизма (стиль реагирования личности, реакция на стресс, голод, жажду, биоритмы, флуктуации настроения /флуктации выброса ряда регуляторов/ и пр.)
2) Перебор вариантов (игра «в пространстве» генетических структур)
Если решения кибернетического блока управления не носят принципиального характера, то используют слово «игра». Данный термин больше подходит для описания не организма как системы, а совокупности особей (то есть при использовании категории «количества»; пространства); гомеостаз же больше ассоциирует с понятием «качества» /жизни/, вплоть до «пустынного гомеостаза» [5] и анабиоза).
Произвольное произношение слов - это управление «Я» своим мозгом (кибернетика), но коммуникации в социальной сфере, общение как надстройка надстройки - это переход на «горизонталь бытия» («режим пространства»). [Применение кибернетики для понимания кибернетики - это кибернетика кибернетики; синергетическое осмысление самой синергетики - это синергетика синергетики. Пирамида выходит на эпистемологический уровень (с научного познания на философию науки). /1-С.7/ ]
Если на древе развития наук сами науки - плоды, философия - ствол и крона (будущая форма; красота и простота фундаментальных принципов), религия - корни древа (погружение вглубь и изоляцию), то синергетику можно рассматривать как фрактал ветвления того, что «над землей». С Западом больше ассоциирует классическая наука (эксперимент над природой /мысль А.Эйнштейна/); с Востоком - религиозно-философские учения (базирующиеся на экспериментах над собой). Корни ассоциируют с водой, землей (средой, континуумом, фундаментом), листья и плоды - с квантами энергии (дискретной информацией наук). Дерево может синхронно расцвести, когда философия науки и синергетика расставят основные точки над «і». Философия интуитивно чувствует целое; синергетика быстро «распознает образы» (где «ярлык», где «фрактал», где «аттрактор», синхронизм) и становится предсказательной. Философия континуальна, синергетика дискретна.
С этой точки зрения от континуального (религии) отпочковывается другое континуальное (философия) /дуализм континуального/, далее континуально-дискретное (философия науки и синергетика) и дискретное (науки) формируются по другим принципам (сами собой, методом «тыка»). В эмбриогенезе от одних недифференцированных («эмбриональных») клеток отщепляются другие недифференцированные (стволовые)
клетки, от которых отщепляются континуально-дискретные (более дифференцированные клетки) и в итоге формируются узкодифференцированные абсолютно смертные клетки. Древо - это не гомеостаз; это морфогенез в пространстве (организм погружен в другой, иной режим функционирования, как бы в что-то, аналогичное сну). Организм - нечто целое (относительная замкнутость самого на себя; символически - круг /с бюджетом перераспределения энергии, полной взаимозависимостью подсистем и пр./), но это еще и древо. Получается дуализм круга и «креста» (в виде буквы «х» как начала ветвления кроны и корней). В целое (круг) явно не вписывается не только морфогенез, но и ИС (гнотобиотические /«безмикробные»/ особи прекрасно живут в безмикробной среде, поддерживая свой гомеостаз).
Ветви древа могут расти и обламываться. Они не носят «принципиального» характера (физически уродливый /травмированный, без уха, ноги/ человек живет с тем же отлаженным гомеостазом ), но он не вписывается в фактор красоты и поэтому за счет артефактности выпадает из-под подчинения «фрактала». С артефактностью связаны проблема соотношения творчества, гениальности и патологии; проблема роли случайных ошибок и случайных находок вэволюции; роль вирусов в изменчивости пангенома и др. [Цитата Уилера Дж.Ф. (1983 г.): если прогресс в осмыслении принципа «закона без закона» вообще будет связан с философией, то придется признать, что философия слишком важна, чтобы оставить ее одним лишь философам. Г рядущая эра в физике несет невиданный ранее интеллектуальный вызов. Е приход ознаменуется такой научной революцией, с высоты которой все предшествующие будут выглядеть «карликовыми». /4/]
Фракталы прекрасны и одновременно страшны своей безысходностью. Парафраз принципа Гёделя - «нет правил без исключения»; отсюда вывод - природа не может быть беспредельно фрактальной. Так, ветви дерева переходят одновременно (дуализм) в два рукава - листья (своего рода «сверхтекучесть» по плоскости /размерность номер два/) и синхронное цветение (резонанс). У хвойных деревьев - «иглы» (отрезок прямой с размерностью номер один) и шишечки. Согласно данной аналогии надо развить и принцип Геделя. Фрактал ветвей («крест») превращается во «вседозволенность» («сверхтекучесть»), но с четкой работой категории формы (начинает доминировать целое; листья могут быть разных размеров, но одинаковые по форме). Хвойные деревья
- это «прямые» (размерность 1), лиственные - плоскости (размерность 2), животные - объемы (размерность 3). В обществе помимо слаженности (бюджета гомеостаза) есть войны, тюрьмы и иные виды изоляций (племена, особенно на островах или в пустыне), то есть своего рода сочетание крайностей - чрезмерная активность (война) и крайняя заторможенность (пустыня). Причем, в войне хаос самой битвы сочетается с жестким стратегическим управлением (пространственное квотирование событий /на карте/).
Войны в очаге инфекционного воспаления могут сочетаться с синхронной активностью тучных клеток и лимфоцитов («хаос и порядок»). ИС больше похожа не на целое (символически - круг), а на крест («икс»
- х), который может меняться в «игрек» («у», утрачивая ветви /или приобретая их/), формируя верх и низ (иммунную память). Лишние ветви ИО и размножающихся лимфоцитов обрубаются апоптозом, а растущая крона дерева приобретает более или менее «устойчивый» вид до следующей катастрофы (инфекции).
Если растения растут как «древо», то у животных интересно «древо наоборот» (системы трубочек, то есть пустоты древа) - квоты (а не степени свободы, как у растений) управления через дыхательные трубки и трубки кровоснабжения. [В социуме трубопроводы тоже имеют определенную кибернетическую функцию.] Если у растений физиологический рост может продолжаться долго (меньше лимитируется недостатком чего-либо в среде - кислорода в почве или солнечной энергии, генетическими факторами /с этой точки зрения больше работа внутреннего/), то у животных рост квотирован борее серьезно (генетикой, бюджетом целого), а в морфогенезе доминирует работа над формами (архитектоникой тканей [2], органов, кожи, окраса шерсти и пр.) - внешнее.
На уровне организма интересно соотношение нервной и иммунной систем. Нервная система стареет последней (гомеостаз посвящен мозгу; всё остальное - обслуживание данного блока «игры жизни»); мозг -это некая метафорическая константа. ИС определяет смерть (онкологию, инфекции) «закономерно» (старея «медленно, но верно»), а избыточное свертывание крови и агрегация тромбоцитов - механизмы «катастроф». На клеточном уровне «думают» предположительно «микротрубочки» [3] (аналогия с «трубочками» нервной системы). «Кресты» хромосом («прообраз древа») на концах «обламываются и регенерируют» (теломеры; роль теломераз).
Синергетика выделяет структурный, функциональный, флуктуационный (стохастический /= вероятностный/) подходы к осмыслению самоорганизации.
[Приведенная таблица «без» «шапки» - «закон без закона» (ориентировка).]
Почти нулевые флуктуации Флуктуации Функции Структура
«Нокаут боксера» Фоновые «прыжки боксера» «Удары боксера» «Боксер»
Ароморфозы. Мобилизации. («Центральная точка»; крест в круге - «о» и «х») Поиск нового (творчество) [«флуктуации» круга и креста] Целое («круг») Память («крест») и «перебор» полиморфных вариантов
Переходные фазы (катастрофы ...) Гомеоклаз Игра «Гомеостаз» «Г омеорез» «Морфостаз» «Морфогенез /морфорез/» (парафразы)
Связей нет (сцепки «образов») [переход гусеницы в куколку, бабочку ...] - «Сверхтекучесть» - «Синхронизация» Прямая связь (и «эхо») Отрицательная обратная связь Положительная обратная связь с катастрофами (спусковыми крючками, апоптозом .)
Мобилизации внутреннего и внешнего (война, инфекции ...) - стык через «точку сборки» (с преобразованием симметрии «континуальнодискретного») «Кожа» (философское понятие постмодернизма (стык внешнего и внутреннего через кожу) Большая погруженность во внутреннее Большая соотнесенность с внешним (фактор красоты ...)
Дуализм континуального - «сверхтекучесть» - «синхронизация» (мобилизация в резонансе) Нечто континуально- дискретное «Гомеостаз -поддерживается квантами исправлений; Гомеорез -«континуальная» программа адаптации «Морфостаз» [парафраз] -нечто дискретное; «морфогенез» -нечто континуальное
Нервная система (как блок управления мышечными волокнами). Кора больших полушарий (переход в «разлитое» /плащевидное/ строение); блок высшего сознания. Блок гормонального оркестра Пищеварительная, выделительная, дыхательная, сердечно-сосудистая, половая системы Опорно- двигательный аппарат Строчка тетрады целого (круг)
Тимус. Кровь (лимфоциты, тромбоциты, ферментные системы .) и катастрофы. Лимфоидные образования слизистых оболочек (аналог «кожи») Селезенка Сеть лимфоузлов Строчка тетрады «древа» /ИС/
Глубина Поверхность Объем Сети (трубочек, пустот типа сот)
«Я-не Я» (Фихте) Ошибки. Артефакты. «Я» (управление) «Не Я» (внутреннее) «Не Я» (внешнее)
Иррационализм. Герменевтика (суть). Кибернетика. Синергетика. Гомеостатика. Диалектика. Морфогенез. Метафизика.
Синергетический морфогенез может подразумевать тетраду «глубина-поверхность-объем-сети /сети трубочек, сети пустот типа сот .../». Гомеостаз - это своего рода статика (поддержание констант) во времени (ответами реагирования). Морфогенез - это своего рода динамика (структурообразование) в пространстве (с перераспределением объемов).
Т.о., диада «гомеостаз-морфогенез» (с предложенной символикой «круга и креста») может рассматриваться в более сложном виде через триаду (игра-гомеостаз-морфогенез) или табличную (см.) тетраду (катастрофы-игра-гомеостаз-морфогенез). Методология науки развивается бурными темпами и становится лидирующей в развитии постнеклассики (и метафизики). Ветвь классических наук (с ведущей парадигмой «Наблюдение-Эксперимент-Анализ») притормаживается (исчерпывает себя), на ее смену приходят ветви синергетики (с парадигмой изоморфизма, хаоса /иррационализма/) и аналогового мышления в философии.
Литература
1. Конструктивизм в эпистемологии и наука о человеке (материалы «круглого стола») // Вопросы философии. - 2008. - N 3. - С. 3-37.
2. Ложкина А.Н., Дульянинова А.Ю. Фибрин, соединительная ткань и пространственный морфогенез // Вопросы патогенеза типовых патологических процессов: Труды Всерос. научно-практ. конф. - Новосибирск: Субмедиздат НГМУ, 2009. - С. 226-230.
3. Пенроуз Р. Тени разума: в поисках науки о сознании. - Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2005. - 688 с. (С. 549-551)
4. Бажанов В.А. Реферат на кн. Уилер Дж.А. "Об осознании принципа "закон без закона" (Wheeler J.A. On recognizing "law withhout law". - Amer J. Physics. - N.Y., 1983. - V.51, N 5. -P.398-404 (Цит. с.4040) // РЖ "Философия и социология" . - 1985. - N 1. - Серия 3 ("Общественные науки за рубежом"). - С.46-47.
5. http://www.wikipedia.com (Термин «гомеостаз» /разные языки мира/)
6. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке». 2009. Т. 11. № 4.
7. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке». 2008. Т. 10. № 4.
8. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке». 2007. Т. 9. № 4.
9. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке». 2006. Т. 8. № 4.
10. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке». 2005. Т. 7. № 4.
11. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке». 2004. Т. 6. № 4.
12. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке». 2003. Т. 5. № 4.
13. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке». 2002. Т. 4. № 1.
14. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке». 2001. Т. 3. № 1.
15. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке». 2000. Т. 2. № 1.
16. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2009. Т. 11. № 12.
17. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2008. Т. 10. № 12.
18. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2007. Т. 9. № 12.
19. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2006. Т. 8. № 12.
20. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2005. Т. 7. № 12.
21. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2004. Т. 6. № 12.
22. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2003. Т. 5. № 12.
23. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2002. Т. 4. № 1.
24. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2001. Т. 3. № 1.
25. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2000. Т. 2. № 1.
