CC BY
147
ПСИХОЛОГИЯ
А.Ф.Корниенко
ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ОРГАНИЗМА И "ЗАЧАТОЧНАЯ ФОРМА ПСИХИКИ"
На начальных этапах эволюции живые организмы приобретают способность избирательно реагировать на жизненно важные (биотические) воздействия внешней среды. Механизм, позволяющий организму выделять из множества воздействий те, которые имеют для него биологическую значимость, и соответствующим образом реагировать на них, носит название раздражимости. Однако в общем случае организм оказывается подверженным не только биотическим, но и другим воздействиям, которые образуют с биотическими определенные пространственные и временные связи. Эти воздействия, которые сами по себе не являются биотическими, тем не менее, в силу наличия непосредственных связей с биотическими, также приобретают для организма существенное значение. В частности, они начинают выполнять функцию сигнала о наличии или возможном присутствии в зоне ближайшего окружения организма или в зоне его ближайшего будущего определенных биотических воздействий. Такого рода воздействия получили название абиотических, а способность организма выделять эти абиотические воздействия и специфическим образом реагировать на них была названа чувствительностью [1].
Как отмечает А.Р.Лурия [2], с появлением чувствительности в эволюции живых организмов начинается новый этап - переход к животной жизни. Возникает новая форма взаимодействия организма с объектами и явлениями внешней среды, при которой организм начинает проявлять простейшие формы двигательной активности, обеспечивающие ему возможность ориентации в пространстве и поиска воздействий, имеющих жизненную или биологическую значимость.
Наличие чувствительности и связанных с ней ориентировочных форм поведения, позволяет организму не только выделять и избирательно реагировать на воздействия, выполняющие сигнальную функцию, но и приобретать индивидуальный опыт реагирования в специфических условиях окружающей среды. С появлением чувствительности у организмов начинается развитие механизмов индивидуальной памяти. Поведение организма, обладающего чувствительностью и индивидуальной формой памяти, начинает существенным образом зависеть от прошлого индивидуального опыта, приобретенного им в процессе своей жизнедеятельности.
Многократное воздействие на организм абиотического раздражителя 8А одновременно с биотическим 8б приводит к тому, что в организме постепенно образуются структуры клеток, активность которых определяется активностью рецепторных клеток, которые обеспечивают получение знаний о
раздражителях 8А и 8Б. Механизм образования такого рода клеточных структур хорошо описывается концепцией Хебба [3], согласно которой две клетки или система клеток, которые всякий раз активизируются одновременно, будут связываться так, что активность одной способствует активности другой. Посредством суммирования совпадающих по времени входных сигналов клетки связываются друг с другом, образуя так называемые "клеточные ансамбли" Хебба, которые способны активизироваться любым из входных сигналов, даже если они поступают не одновременно.
Поскольку образование ассоциативных "клеточных ансамблей" Хебба, по существу, фиксирует получение организмом знаний о наличии связи между биотическими и абиотическими воздействиями, данный процесс можно рассматривать как механизм развития индивидуальной памяти организма, а сами "клеточные ансамбли" как структурно-функциональные единицы памяти. Активизация этих "клеточных ансамблей" приводит к реакции организма, которая направлена на биотическое воздействие 8Б. Причем эта реакция может возникать как при непосредственном воздействии биотического раздражителя 8Б, так и при воздействии абиотического раздражителя 8А при получении о них соответствующих знаний Б'а или Б'б в рецепторных структурах организма. В первом случае эта реакция есть ничто иное, как врожденный безусловный рефлекс, во втором - приобретенный условный рефлекс. Но в обоих случаях мы имеем дело с реакцией, предполагающей наличие биотического воздействия и, в конечном счете, направленной именно на него.
Внутренние механизмы, обеспечивающие наличие чувствительности как особой формы реагирования и как особого свойства организма, можно
образом (см. рис.1).
Биотическое
воздействие Яб
<•>
Знание о Я'б
воздействии Яб
Абиотическое
воздействие Яа
1
Знание о Я'а
воздействии Яа
Механизм образования условной связи
Механизм формирования реакции Я на воздействие Бб
Механизм индивид. памяти
Механизм генетической памяти
Рис.1. Внутренние механизмы в организме, лежащие в основе чувствительности
Очевидно, что если абиотическое воздействие на организм возникает вне связи с биотическим, то есть не одновременно (либо слишком поздно, либо слишком рано), то ассоциативные "клеточные ансамбли" Хебба не обра-
зуются. Однако, что будет, если клеточный ансамбль уже образовался, а возникновение абиотического воздействия будет сдвигаться по времени относительно биотического?
Если абиотическое воздействие будет с каждым разом все больше и больше запаздывать по отношению к биотическому, то, как показывают исследования [4], реакция типа условного рефлекса будет затухать и, в конце концов, перестанет проявляться. Происходит дезорганизация и переструкту-рирование ранее образованной клеточной структуры, обеспечивающей возможность реализации условного рефлекса.
Более интересен случай, когда абиотическое воздействие начинает опережать биотическое. Во-первых, возникает эффект опережающей реакции организма на жизненно важное воздействие внешней среды и создается иллюзия наличия у организма, обладающего чувствительностью, опережающей формы отражения действительности, которая обычно соотносится с понятием психики. На самом деле организм реагирует не на то, что будет, а на то, что было. У организма не образуются знания о будущем, которые действительно позволили бы ему строить реакцию на опережение. Он всего лишь воспроизводит реакцию, приобретенную в прошлом индивидуальном опыте, в расчете на ту связь между абиотическим и биотическим воздействиями, которая была в прошлом и знания о которой зафиксированы в структуре соответствующего ассоциативного клеточного ансамбля.
Однако, как показывают исследования процессов формирования условных рефлексов, если абиотическое воздействие начинает значительно опережать биотическое, то выработанная ранее реакция на это воздействие, как и в случае с его значительным запаздываем, начинает угасать. Отсутствие подкрепления со стороны биотического воздействия в пределах определенного времени означает отсутствие объективной связи между абиотическим и биотическим воздействиями, что и приводит к угасание у организма выработанных условно-рефлекторных типов реагирования.
Наличие чувствительности, условно-рефлекторных типов реагирования, в том числе с опережающим эффектом, и возможность организма в связи с этим реагировать на внешние воздействия с учетом прошлого индивидуального опыта обычно рассматривается как объективный признак или критерий возникновения психики [1, 2]. При определении отличий психических, а точнее нервно-психических процессов, от непсихических или просто нервных В.М.Бехтерев, например, указывал, что "мы можем ограничить понятие невропсихики с объективной стороны такими отношениями организма к окружающему миру, которые предполагают переработку внешнего воздействия на основании прошлого индивидуального опыта. Всюду, где прошлый опыт дает себя знать, мы имеем уже не простой рефлекс, а психорефлекс, или невропсихику в настоящем смысле слова" [5, с.15].
А.Н.Леонтьев, рассматривая чувствительность как особую форму раздражимости на абиотические воздействия, показывает, что благодаря чувствительности организм способен к ориентированию в окружающей среде и к отражению существующих в ней объективных связей. По мнению
А.Н.Леонтьева, именно эта способность как "фундаментальная биологическая функция, функция ориентации и отражения, без которой не может идти дальше процесс биологической эволюции в предметной среде", есть ничто иное как "зачаточная форма психики" [1, с.48, 52]. Чувствительность в представлении А.Н.Леонтьева есть ощущение. Соответственно, ощущение как элементарная, простейшая или "зачаточная" форма психики и есть чувствительность. При этом А.Н.Леонтьев уточняет, что в первоначальной форме "... чувствительность в смысле "ощущения" и чувствительность в смысле "чувствования" слиты друг с другом", и " .дифференциация функций чувствительности на гностическую (собственно познавательную) чувствительность и чувствительность в смысле эмоционального состояния медленно происходит на протяжении всей биологической эволюции" [1, с.51]. Справедливо полагая, что "психические явления по своей природе всегда есть явления отражательные", А.Н.Леонтьев относит к ним и явления, связанные с чувствительностью, на том лишь основании, что они тоже отражательные. Однако не все явления, связанные с процессами отражения, могут называться психическими. В живой природе существуют и непсихические формы отражения (например, биохимическая, физиологическая), на основе которых также может осуществляться регуляция активности организма. Правда, здесь все зависит от определения понятий "отражение" и "психика". Если приравнять эти понятия, то чувствительность можно рассматривать как форму психики. Однако, если психику рассматривать как особую форму отражения, то вопрос о соотношении чувствительности и психики требует более детального рассмотрения.
Гипотеза и соответствующая концепция А.Н. Леонтьева о чувствительности как простейшей формы психики, именуемой ощущением, воспроизводятся практически во всех современных учебниках общей психологии. Однако, хотя чувствительность по сравнению с раздражимостью и обеспечивает более сложную форму взаимодействия организма с объектами и явлениями внешней среды, на наш взгляд, ее следует отнести к категории непсихических процессов и непсихических свойств организма. Что же касается психики и психических процессов, то в основу их определения может быть положен иной критерий, нежели просто зависимость поведения от прошлого индивидуального опыта.
Рассматривая психику как особое свойство мозга, мы считаем, что это такое его свойство, которое обеспечивает получение знаний о ближайшем будущем объектов и явлений действительности. Данное свойство возникает на определенной стадии эволюции живых организмов, когда необходимость в приспособлении к изменяющимся условиям жизнедеятельности и выработки в этих условиях адекватных способов поведения привела к существенным изменениям в их структурно-функциональной организации, в частности, к появлению достаточно развитой нервной системы.
Для психологов, использующих термины "отражение" и "субъективный образ", определение психики может быть дано в более привычной редакции. Психика - это субъективное отражение или субъективный образ ближайшего
будущего объективной действительности. От традиционного определения, приводимого в учебниках психологии, данное определение отличается тем, что речь идет не просто об образе объективной действительности, а об образе ближайшего будущего этой действительности. Формирование же этого образа или получение знаний о ближайшем будущем действительности обеспечивается особыми процессами, происходящими в нервной системе, специфика и динамика которых составляют нейрофизиологические механизмы психики.
Необходимость в появлении психических форм познавательной активности обусловлена потребностью организма в своевременной и адекватной реакции на жизненно важные, значимые внешние воздействия, но возникающие и протекающие достаточно быстро. В случае непсихической формы познавательной активности соответствующее отражение параметров внешнего воздействия в сенсорных процессах следует за воздействием, укладываясь в схему взаимодействия реактивного типа 1^/. Возникающее при этом "субъективное" отражение воздействия в форме соответствующих сенсорных процессов может быть достаточно адекватным, но все же оно является отражением уже прошедшего воздействия. Изменения в сенсорных процессах, пусть в небольшой степени, но все же запаздывают относительно изменений во внешнем воздействии, и уж тем более запаздывают изменения в процессах, протекающих в двигательной системе, когда на основе информации, получаемой в сенсорной системе, формируется ответная реакция организма на воздействие.
Психическая форма познавательной активности, в отличие от непсихической, характеризуется тем, что изменения в сенсорных процессах, возникающих при отражении внешнего воздействия, опережают реальные изменения в параметрах этого воздействия. Формирующееся при этом "субъективное" отражение в силу его опережающего характера есть отражение не прошедшего, а еще не наступившего воздействия. В случае стационарных условий жизнедеятельности (при отсутствии существенных изменений и временной динамики внешних воздействий) необходимость в опережающем отражении явлений действительности отпадает. Соответственно, в этих условиях отпадает и необходимость в психической форме познавательной активности.
Схема, иллюстрирующая механизм формирования адекватного поведения организма в изменяющихся условиях жизнедеятельности, представлена на рис.2.
Рис.2. Обеспечение адекватности поведения в изменяющейся ситуации за счет формирования знаний о ближайшем будущем ситуации посредством механизма опережающего отражения
При рассмотрении психических процессов, связанных с опережающим отражением действительности, возникает вопрос о возможных механизмах их реализации в сенсорной системе организма.
В данной работе мы рассмотрим механизм реализации простейшего психического процесса, который в психологии обычно обозначается понятием "ощущение" и который связан с отражением изменений энергетического параметра внешнего воздействия, в частности, его интенсивности.
В качестве отправной точки в рассуждениях мы возьмем хорошо известные и неоднократно проверенные в различных нейрофизиологических исследованиях данные о том, что информация об интенсивности внешнего воздействия кодируется в периферических отделах нервной системы в виде потоков нервных импульсов определенной частоты [6, 7, 8].
В первом приближении частота / нервных импульсов, вызванных наличием внешнего воздействия, пропорциональна логарифму интенсивности J этого воздействия:
/ = а*^ J + Ь, (1)
где а и Ь - некоторые константы, численные значения которых определяются индивидуальными особенностями нервной системы отдельного организма.
Такое же соотношение между интенсивностью воздействия и частотой нейронных импульсаций имеет место и в центральных отделах нервной системы. В работе известного нейрофизиолога Р.Гранит указывается, в частности, что "... трансформированные частотные комплексы, хотя они, возможно, и теряют некоторые свои особенности, рассматриваемые как первичное от-
ражение интенсивности раздражителя в виде частоты импульсов, могут, тем не менее, сохранить это соотношение между интенсивностью и частотой в общей форме" [6, с.227].
Соотношение (1) показывает, что для получения знаний о ближайшем будущем интенсивности J1 некоторого воздействия в нервной системе должны быть сформированы потоки нервных импульсов частотой /2 = а*log J2 + Ь. Однако, поскольку воздействия интенсивностью J2 нет, для получения им-пульсаций частотой/2 рецепторные механизмы не пригодны.
Для поиска других механизмов учтем, что при изменении интенсивности воздействия на величину ^ частота нервных импульсов также будет изменяться на некоторую величину А/ . В связи с этим для определения /2 можно записать другое соотношение
/2 = /1 + А/, (2)
из которого следует, что нейронные импульсации с необходимой частотой /2 можно получить путем добавления к импульсациям частотой /1, возникающим в рецепторной системе в ответ на внешнее воздействие интенсивностью J1, импульсаций частотой А/ Причем частота этих дополнительных импуль-саций должна быть равной А/=/2 - /1, поскольку только в этом случае сумма /1 + А/будет равна/2. Но здесь сразу же возникает вопрос: "Как получить им-пульсации частотой А/, если значение /2 не известно?". Несмотря на кажущуюся сложность, данная проблема решается довольно просто.
Если интенсивность внешнего воздействия изменяется, но не очень быстро, то в пределах достаточно короткого времени это изменение можно считать равномерным. Это означает, что интенсивность воздействия изменится в ближайшем будущем (через время АО по сравнению с настоящим примерно настолько же, насколько она изменилась за этот же период времени по сравнению с ближайшим прошлым. Соответственно, можно записать:
(•Лбл. буд. — Ju ) ~ 0/н — ^бл. пр.) (3)
Поскольку изменение интенсивности воздействия АJ вызывает в нервной системе соответствующее изменение частоты нейронных импульсаций А/, соотношение (3) можно записать следующим образом
А/=/н -/бл. пр. (4)
Подставляя найденное значение А/ в соотношение (2) и учитывая, что /1 = /н , а /2 = /бл. буд., окончательно получаем
Тбл. буд. = /н + (/н -Убл. пр.). (5)
Полученное соотношение показывает, как в нервной системе на уровне нейрофизиологических процессов могут получаться знания о ближайшем будущем, которого еще нет. Если нервная система достаточно развита и в ней существуют механизмы, позволяющие проделывать с нейронными импуль-сациями операции, указанные в соотношении (5), то по определению, данному нами выше, такая нервная система обладает свойством, называемым психикой.
Соотношение (5) можно рассматривать как своеобразную формулу психики, написанную на языке нейронных импульсаций. Если воспользо-
ваться понятиями "знание", "субъективный образ", более принятыми в психологии, то формулу психики можно записать следующим образом:
Сбл.буд. Снаст. + (Снаст. Сбл.пр.) , (6)
где Сбл буд, С'наст , Сбл пр - знания или субъективные образы ситуаций, соответственно, ближайшего будущего, настоящего и ближайшего прошлого.
Какие же механизмы в нервной системе могут обеспечивать получение знаний о ближайшем будущем внешнего воздействия Jн и проявлять, таким образом, наличие особого свойства, которое мы назвали психикой?
Прежде всего - это механизм рецепции, рассмотренный нами выше. Благодаря этому механизму в рецепторной системе (периферических отделах нервной системы) осуществляется преобразование энергии внешнего воздействия Jн в частоту нейронных импульсаций /,.
В качестве второго следуют указать механизм кратковременной памяти, благодаря которому нейронные импульсации /н могут сохраняться в нервной системе и затем по истечение времени А? воспроизводиться, но уже в статусе импульсаций, соответствующих прошлому, то есть /л. пр.. Реализация данного механизма может осуществляться с использованием специальных "тормозных нейронов", выполняющих функцию линии задержки. Нервные импульсы, поступающие на вход тормозного нейрона с частотой /, появляются на его выходе с такой же в среднем частотой, но с задержкой на некоторое время А?1. Очевидно, что при воспроизведении через время А? задержанные нейронные импульсации по отношению к новым импульсациям, поступающим в это время на вход тормозного нейрона, будут уже импульсациями прошлого.
Третьим является механизм определения разницы А/ в частотах нейронных импульсаций, образующихся, с одной стороны, в рецепторной системе и соответствующих /н, и, с другой стороны, на выходе тормозных нейронов, которые соответствуют /бл. пр.. Реализация данного механизма может осуществляться благодаря наличию у нейронов двух типов дендритов - возбуждающих и тормозных. При поступлении нервных импульсов на возбуждающие дендриты активность нервной клетки увеличивается, то есть увеличивается частота нейронных импульсаций на ее выходе. Если нервные импульсы поступают на тормозные дендриты, то активность нервной клетки снижается, и чем больше частота поступающих импульсов, тем ниже активность нервной клетки, то есть тем ниже частота нервных импульсов на ее выходе. При одновременном поступлении на возбуждающие дендриты нервных импульсов частотой /н и на тормозные дендриты нервных импульсов частотой /бл.пр. частота нейронной импульсации на выходе нервной клетки будет соответствовать разнице А/, определяемой соотношением (4).
Четвертый механизм - это механизм суммирования нейронных им-пульсаций частотой /н и А/, который может быть реализован путем одновременной подачи этих импульсаций на возбуждающие дендриты нервной клетки. Благодаря этому механизму обеспечивается получение нейронных им-
пульсаций частотой/л. буд., соответствующей знанию .Дл. буд. о ближайшем будущем интенсивности внешнего воздействия Jн.
Использование организмом нейронных импульсаций /л. буд. для формирования ответной реакции на внешнее воздействие Jн в расчете на ближайшее будущее этого воздействия представляет собой психическую форму регуляции поведения организма, принципиально отличающуюся от таких форм поведения, как раздражимость, чувствительность и навык.
Общая схема реализации механизмов психики как особого свойства нервной системы получать знание о ближайшем будущем внешнего воздействия и использование этих знаний в регуляции поведения организма представлена на рис.3.
Ситуация At Ситуация
настоящего ближайшего будущего
Рис.3. Схема реализации механизмов психики и психической формы регуляции поведения организма
[1] Леонтьев А.Н. Проблемы развития психики. 3-е изд. М., 1972.
[2] Лурия А.Р. Эволюционное введение в общую психологию. М., 1975.
[3] Hebb D.O. The organization of behavior. N.Y., 1949.
[4] Батуев А.С. Высшая нервная деятельность. СПб., 2002.
[5] Бехтерев В.М. Объективная психология. М., 1991.
[6] Гранит Р. Электорофизиологическое исследование рецепции /Пер. с англ. М., 1957.
[7] Прибрам К. Языки мозга /Пер. с англ. М., 1975.
[8] Сомьен Дж. Кодирование сенсорной информации в нервной системе млекопитающих /Пер. с англ. М., 1975.
