Тайны, догадки, прозрения (Из истории физиологии) - Яновская Минионна Исламовна (книга бесплатный формат txt) 📗
Модель нейрона, как и всякая иная модель, не обеспечивает полного тождества с биологической системой — она обеспечивает тождественность в протекании процессов, для изучения которых создана.
Что нового может дать кибернетика для изучения механизмов головного мозга?
Головной мозг — сложная функциональная система, и никакое изучение отдельных его частей не в состоянии определить его работу в целом. Модель нейрона, теория нервной сети потому и завоевали популярность, что благодаря им открылась возможность постижения деятельности мозга как системы. Кибернетика способствовала изучению высшей нервной деятельности в степени, немыслимой в эру до нее. И не только способствовала — дала толчок, потому что позволила заглянуть в то, чего никто никогда не видел: в «черный ящик»— внутренний, невидимый механизм работы мозга.
Сцепление никогда прежде не стыковавшихся наук — физиологии и математики — на той самой «ничейной территории» не просто вызвало к жизни нечто, прежде не существовавшее — кибернетику; сама кибернетика создала «неразрывное кольцо» с наукой о высшей нервной деятельности.
От развития одной из двух наук зависит прогресс другой. Кибернетика создала модель нейрона и изучила его количественные признаки; изучение мозга физиологами приблизилось к точной науке; моделируя процессы самоуправления животными и человеком, кибернетика получила возможность создавать саморегулирующиеся механические системы. Вплоть до межпланетных кораблей.
Как сумел мозг человека достигнуть таких поразительных успехов в изучении и копировании самого себя?
Вероятно, права Бехтерева, предполагая, что в какой-то миг, в какой-то час «произошла общая активация мозга человечества». Выскочили, проявились, пришли в действие его колоссальные резервы…
Не может быть и речи о сведении психических процессов к процессам, происходящим в машинах, как бы совершенны они ни были, — но ведь помогли же эти машины в изучении психических процессов. Не может быть и речи об уподоблении машин человеку, — но ведь осуществляют они действия, присущие только людям.
Успехи во всю историю человечества неслыханные… Но как же далеко «копии» до «оригинала»! В чем-то дистанция между ними, вероятно, уменьшится со временем, но никогда ей не исчезнуть.
…Это я позволила себе порассуждать, в смысле человеческого общения с читателем. У меня нет уверенности, что все на свете ученые разделяют эту точку зрения. Я даже не имею возможности научно объяснить ее. Впрочем, Винер объяснил…
На практике, помимо прочего, есть весьма существенная кардинальная разница между «машинными» действиями человеческого мозга и «человеческими» действиями всякой электронной машины.
Мозг выполняет любую операцию по программе, органически связанной с ним и хранящейся в нем самом. Кибернетические машины работают по программам, созданным и закодированным для них человеком.
Надежность работы мозга не определяется надежностью работы единичного нейрона. Даже если многие составные части необратимо повреждаются, это не приводит к необратимым нарушениям деятельности мозга. Ежедневно у взрослого человека отмирают десятки тысяч нервных клеток и не вырастают вновь. А надежность всей функциональной системы полностью обеспечена, несмотря на ненадежность каждого из ее элементов в отдельности.
Неисправность любого из очень надежных компонентов электронно-вычислительной машины — и вся система выходит из строя, никакая другая деталь не примет на себя функцию той, которая выключилась.
Огромен потенциал мозга человека. За всю жизнь используется только малая толика творческих возможностей. Колоссален разрыв между тем, что дано человеку природой, и тем, что он успевает реализовать. Зачем же нужны такие мощные резервы?
Быть может, в расчете на потребность будущего человека в будущей, совершенно иной среде? Быть может, наступит время, когда для решения непостижимых для нас задач и принятия неведомых решений понадобится больший потенциал мозга? На сколько поколений и до каких пределов прогресса запрограммирован наш мозг? Или, по мере использования имеющихся резервов, природа будет пополнять их? И тогда возможности человеческого мозга практически беспредельны?
Если бы знать!..
Был ли прав Павлов?
Павлова не отменили. Со временем глаз адаптировался к ослепительному свету учения об условных рефлексах и увидел то, что лежит за пределами освещенного круга. За пределами лежит многое; в чем-то предсказанное самим Павловым, в чем-то не предвиденное им. О некоторых прозрениях тут было уже рассказано. О двух из них я расскажу сейчас, под конец. Я выбрала их по принципу необычности и значительности.
Впрочем, нет никакой гарантии, что за время, пока эта книга дойдет до читателя, не появятся еще более необычные, значительные и «наиновейшие» исследования и открытия. Очень многие ученые предполагают, что в ближайшем будущем самыми впечатляющими в науке будут как раз открытия в области нейрофизиологии. Существуют в мире целые комитеты по прогнозированию успехов в изучении мозга. Наиболее яркие из предсказаний: создание безвредных лекарственных препаратов, могущих изменить поведение и характер человека в задуманном направлении; принципиально новые методы лечения психических заболеваний; усиление мыслительных способностей с помощью стимуляторов.
Как и большинство наук, физиология высшей нервной деятельности сблизилась со своими двоюродными и более отдаленными родственниками. Столь многое стало сейчас зависеть от быстроты познания деятельности человеческого мозга! Организация автоматического производства и место в ней человека; психология, бионика, медицина, философия; развитие сверхзвуковой авиации и даже скоростного наземного транспорта; и, конечно же, освоение космоса.
Полеты по земной орбите, полеты на Луну, безусловно предстоящие полеты на другие планеты Солнечной системы требуют полных знаний о возможностях и пределах человеческой психики. Космические аппараты, станции, корабли, по-видимому, далеки еще от совершенства; катастрофические ситуации уже возникали и, к сожалению, могут возникать. В космосе они требуют особого, отличного от земного, и поведения и мобилизации воли, и умения управлять нервными процессами. Что продемонстрировал второй экипаж «Скайлаба», сумевший буквально вручную устранить, находясь в космосе, дефекты и поломки конструкции.
Доктор медицинских наук П. Симонов писал о некоторых работах, связанных с познанием функций мозга.
В пятидесятые годы велась среди ученых долгая и горячая дискуссия: кора или подкорка? Что «главнее»? Что отвечает за образование условных рефлексов — кора или подкорка? Откуда черпает мозг энергию — из коры или подкорки? Так ли уж важна роль новой коры в высшей нервной деятельности, или роль подкорки важнее?
Новая кора — это слой клеток на поверхности больших полушарий, достигший особого развития только у высших животных и человека. В ходе многочисленных опытов, когда удаляли этот самый молодой участок мозга, сложилось представление, что новая кора — орган формирования и хранения условных рефлексов.
Но сведения, полученные экспериментаторами в опытах, уродующих животное, когда его не только лишают новой коры, но и глубоко травмируют оставшиеся отделы, не могут считаться достоверными. Десятилетиями ищут нейрофизиологи возможности без заметной травмы и без хирургического вмешательства обратимого выключения коры — на время опыта выключить ее, а затем снова включить.
Чешские ученые Ян Буреш и Ольга Бурешова использовали для этого кусочек фильтровальной бумаги, смоченной в растворе хлористого калия. Кора, на которую положили бумажку, выключалась на два-три часа. Не вся — только то полушарие, на которое действовал раствор; второе продолжало бодрствовать. Экспериментаторы получили возможность «обучать» одну половину мозга.
