А. В. Бобров Внастоящей работе приведены результаты дальнейшего развития концепции полевых механизмов сознания и памяти, основанной на представлении о существовании в цнс двух уровней обработки афферентной информа
| Вид материала | Документы |
- Концепция научных революций Т. Куна. Работа студента 5-го курса Эйзнера, 269.71kb.
- Планы семинарских занятий тема Представления о памяти в доэкспериментальный, 38.06kb.
- В. М. Глушков уделял большое внимание проблемам обработки информации и разработки, 175.74kb.
- Статье приведены результаты вычислительного эксперимента по исследованию деформации, 53.32kb.
- О. А. Невзорова Татарский государственный гуманитарно-педагогический университет, Казань, 32.16kb.
- Программа время Мероприятие Координаторы, ведущие Место проведения 2 ноября 2011, 104.21kb.
- Алгоритм расчета технологических схем, 553.97kb.
- Интеллектуальный метод обработки печатных и рукописных символов, 31.83kb.
- Кинематика тел в точечном представлении в гравитационном пространстве в произвольной, 106.13kb.
- К. Ю. Тропина, Н. А. Дроздова, Т. М. Панова, Ю. Л. Юрьев K. Tropina, N. Drozdova,, 116.96kb.
ПОЛЕВАЯ КОНЦЕПЦИЯ МЕХАНИЗМОВ ПСИХИЧЕСКОЙ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА
А.В. Бобров
В настоящей работе приведены результаты дальнейшего развития концепции полевых механизмов сознания и памяти, основанной на представлении о существовании в ЦНС двух уровней обработки афферентной информации – полевого и клеточного. Основной материал этой концепции изложен в монографии "Модельное исследование полевой концепции механизма сознания"[1].
Процессы осознания и долговременной памяти являются двуединым проявлением процессов психической деятельности человека. Невозможна осознанная психическая деятельность без учета прошлого опыта, так же, как и накопление опыта без обработки афферентной информации. Все эти процессы сходятся на уровне подсознания, материальным носителем которого (субстратом) является характеристическое собственное спиновое (спиновое) поле глиальных клеток-сателлитов коры головного мозга.
Настоящую работу автор рассматривает как продолжение исследований, изложенных в монографии [1], с материалами которой читатель может ознакомиться в Интернете по адресу: http://www.drobser.narod.ru/. Поскольку проблемам памяти в ней не уделено достаточное внимание, рассмотрение концепции механизмов психической деятельности человека мы начнем именно с этой области психофизиологии.
-
Айсберг памяти
Весь массив результатов исследований феномена памяти в прошлом столетии – это надводная часть айсберга. Естественно, что, не подозревая о существовании подводной – "полевой" – его части, психофизиология не могла (и не сможет!) объяснить свойства неограниченного объема и быстродействия механизма памяти. Интересно отметить, что сама психофизиология наработала уже немалое количество доказательств существования этого механизма, тщательно скрытого в "подводной части" айсберга. Все они отражены в тупиковых коллизиях многих концепций.
Рассмотрение механизмов памяти целесообразно начать с оценки представлений о них, сложившихся на основании результатов исследований на протяжении ХХ столетия. Такую оценку удобно произвести с учетом мнения ученых-исследователей – специалистов в области обсуждаемой проблемы. С этой целью ниже приведены краткие выдержки из работы ведущего научного сотрудника Института Психологии РАН, доктора наук Т.Н. Греченко: Концепции памяти [2].
Концепция временной организации памяти
Предполагается, что след памяти в своем становлении проходит два этапа – кратковременной и долговременной памяти. Физиологический механизмом образования следа в кратковременной памяти основан на реверберация электрической активности нейронов по замкнутым цепям*. Поэтому следы памяти должны физически разрушиться и память необратимо исчезнуть, если вызвать
амнезию до завершения стадии консолидации. Однако следы памяти спонтанно восстанавливаются. Следовательно, причиной амнезии может быть не физическое уничтожение, а временное подавление энграмм, что противоречат исходным представлениям (Выделено мной, АБ).
Концепция состояний памяти
Память выступает как единое свойство и не делится на кратковременную и долговременную. Память существует в активной форме, готовой к реализации в данный момент времени, и пассивной (латентной) – не готовой к непосредственному воспроизведению. Активная память – совокупность активных энграмм. Ретроградная амнезия возникает только для энграмм, находящихся в активном состоянии в момент применения электрошока. Новые следы памяти могут поступать в активном или неактивном состоянии, что противоречит временной концепции. Механизм оживления следа при переходе из латент-ной формы в активную не известен (Выделено мной, АБ).
Концепция распределенности памяти
В опытах с экстирпациями различных участков мозга показано участие
разных структур в кратковременной памяти. Даже при экстирпации значительных участков мозга обучение происходило, а память нарушалась относительно мало. Из работ У. Пенфилда и А. Перо (1969) известно, что удаление области коры, при стимуляции которой у людей развивались определенные воспоминания, не отражается на возможности вызывать те же самые воспоминания раздражением другого пункта коры. К. Лешли пришел к выводу о том, что «памяти нигде нет, но в то же время она всюду». Можно представить, что след памяти распределен по разным нейронам, находящимся в различных структурах, и его невозможно полностью «изъять». (Выделено мной, АБ).
Распределенность памяти по множеству элементов мозга.
Показано, что стимуляция любого пункта мозга (за исключением мозжечка) может применяться в качестве условного раздражения. Следовательно, независимо от того, где находится подвергающийся стимуляции элемент, доступ к другим стимулируемым структурам мозга открыт. Возможно, существует универсальный биологический механизм, объединяющий два события, попадающих в допустимый интервал времени. Экспериментально подтверждено представление о том, что след памяти не имеет определенной локализации, а считывается с нейронов разных структур мозга в зависимости от обстоятельств (Выделено мной, АБ). Факты, полученные в опытах, указы-
вают на принцип распределенности энграммы как на основу организации памяти.
-----------------------------------------------------------------------------------------
*Из работ А.А. Пирогова (1991) известно, что наличие реверберации не
является условием функционирования кратковременной памяти. АБ.
Заключение
Ни одна из /существующих концепций/ не претендует и не может рассматриваться как законченная теория памяти. И причины понятны – слишком многие явления остаются за пределами возможностей представленных концепций! Самая большая проблема заключается не в том, существует ли память кратковременная или долговременная, занята ее осуществлением одна или несколько систем, доминирует процедурная или декларативная память – а в том, как информация, хранимая в разных системах, интегрируется таким образом, что она может воспроизводиться и оказывать влияние на деятельность, делая ее более гибкой, перестраиваемой в соответствии с ситуацией. Усилия исследователей сфокусированы на решении проблемы хранения в большей мере по сравнению с воспроизведением по той причине, что нет никаких гипотез о том, как поведенческие ответы используют сохраненные знания (Выделено мной, АБ).
Итак, несмотря на огромный, несомненно полезный, наработанный мате-
риал, нейрофизиология по-прежнему остается на исходной позиции, будучи не
в состоянии объяснить феномен памяти. Концепции сменяли друг друга. Иногда они вбирали в себя предшествующие наработки, иногда их отвергали. Но все они, по существу, обходили стороной и никак не объясняли парадоксальность основных свойств памяти и сознания – их быстродействие и ничем не ограниченный объем сохраненной информации и, что самое главное, интегративную деятельность головного мозга, обеспечивающую все проявления психической функции человека – ощущение, восприятие, чувства, мышление, творчество, интуицию и т.д.
Об объемном и скоростном параметрах, характеризующих механизм памяти, можно судить по приведенным ниже эпизодам, озвученном в СМИ и Интернете.
1.1. Реперные установки.
В первой половине восьмидесятых годов в средствах массовой информации появилось сообщение [3]:
"Женщина-компьютер"
Малограмотная женщина из Индии по имени Шакунтала Деви вычи-
слила с точностью до единицы корень двадцать третьей степени из двухсот одного разрядного числа, опередив на десять секунд ЮНИВАК 1108 – один самых сложных компьютеров СШA. При этом Шакунтала Деви утверждала, что она не знает, как она это делает.
Для выполнения задачи с вычислением корня двадцать третьей степени не существует простого – на уровне средней школы – алгоритма, подобного алгоритму вычисления корня квадратного. По мнению специалистов, решение задачи невозможно без применения специальных методов или современной техники. Но малограмотная женщина о методах решения задачи путем логарифмирования или разложения числа в ряд знать не могла. Таким образом, на основании объективных фактов, подтверждаемых самой участницей эксперимента, необходимо признать, что в рассматриваемом случае сложнейшая задача выполнялась на уровне подсознания, с применением не известных по своей природе вычислительных средств и неких неизвестных методов, не основанных на современных научных представлениях. Во время решения этой задачи, кроме процесса мышления, необходимы были многочисленные обращения к памяти, сохранение и извлечение бесконечно большого объема цифровой информации. Мышление и память работали совместно с бесчисленным числом переключений.
Интернет, "Протеины памяти":
Ученые нашли человека, который все помнит
Ученые из университета в Ирвине (Калифорния, США) обнаружили
человека, который никогда и ничего не забывает. Изучение этой патологии
памяти поможет забывчивым активизировать процессы запоминания.
Больше пяти лет Элизабет Паркер, Ларри Кэхилл и Джеймс Макгоу наблюдали 40-летнюю женщину, демонстрирующую абсолютно сверхъестественную способность помнить прошлое. Когда ей называют какую-либо произвольную дату, удивительная женщина в состоянии в деталях рассказать, что она делала в этот день, каким днем недели он оказался и происходило ли тогда что-либо субъективно значимое для нее. Неврологи предлагают назвать такое расстройство гипертиместическим синдромом.
Женщина с суперпамятью помнит буквально каждый день, начинаяс 1974 года. Она не использует никакие мнемонические приемы, что делает ее случай совершенно выдающимся. Причины гипертиместического синдрома пока не известны. [4]
1.2. Поиск альтернативных решений
Поиск альтернативных решений
П.К. Анохин говорит: “…процесс, позволяющий извлекать из памяти в доли миллисекунды целые картины, образы и воспоминания, должен быть исключительно быстрым… Этот процесс извлечения из памяти является еще более поразительным, если вспомнить, с какой легкостью он ежесекундно и безошибочно помогает принять нужное решение. Обратим внимание, с какой легкостью мы извлекаем из памяти самые тончайшие нюансы нашей мысли, разговора и всего того, что было накоплено за всю нашу жизнь… [5] (Выделено мной, АБ)"
Если проблема обеспечения сверхбыстрой обработки информации являлась ведущей темой при создании концепции интегративной функции нейрона, для решения которой Анохину пришлось постулировать существование неких сверхбыстрых ферментативных реакций, то сегодня эта проблема по причине отсутствия видимых реальных путей ее решения просто игнорируется в надежде на будущее неожиданное просветление.
Процессы, связанные с сохранением следов памяти, формированием краткосрочной и долгосрочной памяти, угасанием и самовосстановлением, распределением в структурах головного мозга, на протяжении длительного времени исследовались в рамках различных концепций во временном интервале от секунды и выше. Между тем, реальные процессы, направленные на сохранение информации и ее извлечение относятся к временным интервалам в области от нескольких миллисекунд и менее. Изучение механизмов создания следов памяти и их угасания в рефлекторных реакциях не могло способствовать продвижению в раскрытии механизма не разрушаемой долговременной памяти, оно только увело в сторону от решения этой проблемы. Уход от исследования приоритетной проблемы природы быстродействия, требовавшей обязательного решения для раскрытия механизма памяти, является и сегодня одной из главных причин отсутствия значимых результатов в объяснении природы этого феномена.
Второй причиной стагнации явилось изучение механизма памяти в отрыве от процессов мышления. Согласно Анохину, функция памяти непосредственно вписана в интегративную функцию нейрона в качестве атрибута последней. Процесс накопления опыта является составной частью процессов, связанных с синтезом информации, поступающей по афферентным каналам через синапсы на дендритах и соме клетки.
Память, считает П.К. Анохин, должна рассматриваться только на основе
системного подхода: "... существующая в нейрофизиологии тенденция изучать
и рассматривать такие компоненты афферентного синтеза, как память,.. в качестве отдельных, самодовлеющих проблем неверна и малоэффективна… Взятая в отдельности, сама по себе, как самодовлеющая проблема, она уже показала, что может повести мысль исследователя в другую сторону… Подавляющее большинство исследователей проблемы памяти все внимание сосредотачивают на моменте фиксации пережитого опыта… Это, несомненно, важная сторона памяти, но совсем по-другому выглядит весь вопрос о ней, как только мы будем ее рассматривать как один из компонентов, органически включенных в проблему принятия решения. Здесь сразу же центр событий перемещается с фиксации опыта на динамическое извлечение этого опыта… Совершенно очевидно, что …чудесная способность памяти быть готовой ежесекундно отдать, что было накоплено за много лет,.. не может быть изучена иначе, как на основе полного контакта и взаимодействия всех компонентов афферентного синтеза (Выделено мной, АБ)"[5]
Здесь начало основных, неподъемных для Анохина трудностей: выходя на уровень афферентного синтеза – на бесконечные просторы нейронных сетей коры головного мозга, он приходит к бесконечному замедлению процесса "динамического извлечения этого опыта". Вот что говорит Анохин: “Представленный нами в удобопонимаемом виде путь фиксации приобретенного опыта полностью обеспечивает понимание… сверхбыстрого извлечения из памяти прошлого опыта. Извлечение из памяти соответственно изложенным выше представлениям является взрывным химическим процессом, развивающимся на генетически детерминированных и химически структурированных путях нейрона, начиная с прихода возбуждений к его синапсам. Этот процесс – совершенно очевидный, и для успеха его надо лишь, чтобы конвергирующие на нейрон
возбуждения были в том же составе, что и в случае запоминания, т.е. при
возбуждения были в том же составе, что и в случае запоминания, т.е. при фиксации памяти (Выделено мной, АБ)" [5].
Оставим в стороне проблему химических реакций взрывного типа – она была порождена безысходностью ситуации, поиском альтернативных решений проблемы быстродействия. Что касается извлечения (сличения и узнавания) информации, хранящейся в долговременной памяти, то условие тождественности состава возбуждения, конвергирующего на нейрон при фиксации памяти и при ее извлечении требует поиска этих возбуждений во всем объеме коры, т.е бесконечного числа опрашиваемых нейронов и последующего многократного переноса информации при формировании состава конвергирующего на нейрон возбуждения. Это вовсе не “… процесс, позволяющий извлекать из памяти в доли миллисекунды целые картины, образы и воспоминания", о котором говорил Анохин.
1.3. Стагнация
Спустя пол столетия В.В. Шульговский – доктор биологических наук, профессор, зав. кафедрой ВНД МГУ оО скорости извлечения накопленного опыта из долговременной памяти пишет: спустя пол столетия В.В. Шульговский – доктор биологических наук, профес-
сор, зав. кафедрой ВНД МГУ пишет: "… В долговременной памяти хранятся абстрактные коды образов. Эти коды могут сопоставляться с входными стимулами, обеспечивая распознавание предъявленных стимулов. Информация в долговременной памяти структурирована при помощи различных правил, например, правил орфографии, синтаксиса, десятичной или иной системой счисления и т.д. Объем долговременной памяти вызывает восхищение! По мнению некоторых теоретиков, в долговременной памяти хранится всёе, что туда попало в течении жизни нндивида. Расположение этой огромной информации в долговременной памяти представляет самостоятельный интерес. Прежде всего, оно упорядочено. Например, за секунду мы извлекаем из долговременной памяти информацию (о том) кто написал «Евгения Онегина». При простом переборе огромного массива хранящейся информации на это потребовались бы недели… Математические модели долговременной памяти очень сложны, как и ее устройство. Использование хранящейся в долговременной памяти информации связано с решением задач, логической дедукцией, учетом ответов на вопросы, припоминанием фактов и т.п…" (Выделено мной, АБ) [6]
И больше ничего по проблемам долговременной памяти – психофизиология застыла на пол столетия, а то и больше, и сам по себе напрашивается вывод: механизм извлечения информации из долговременной памяти должен быть основан не на принципе единственно известного межнейронного переноса инфор-мации по нейронным сетям, а на неизвестном пока принципе ее мгновенно доступной сверхскоростной обработки.