Конструкция мозга. Происхождение адаптивного поведения - Росс Э.У.
Скачать (прямая ссылка):
Для того, чтобы подчеркнуть независимость стабильности системы от условий, касающихся частей, составляющих целое, мы приведем еще несколько примеров. (Доказательства наших положений даны в §§*20.9 и 21.12).
а) Две системы можно соединить так, что они будут взаимодействовать между собой, образуя единую систему; то, что каждая из них в отдельности была стабильной, не позволяет ничего сказать о стабильности системы, образованной их соединением: она может быть либо стабильной, либо нестабильной.
б) Две нестабильные системы при их соединении могут образовать целое, которое будет стабильным.
в) Две системы могут образовать стабильное целое при одном способе соединения и нестабильное —при другом.
г) В стабильной системе фиксация одной из переменных может сделать систему из остальных переменных Нестабильной?
Такие примеры можно умножать почти до бесконечности. Они иллюстрируют правило, согласно которому стабильность (или нестабильность) динамической системы зависит от частей и их взаимоотношений, взятых в целом.
4.19. То, что стабильность системы есть свойство системы как целого, связано с тем обстоятельством, что наличие стабильности всегда предполагает известную координацию в действии частей друг на друга. В термостате необходимость координации очевидна, так как если бы его части были соединены случайным образом, мы имели бы лишь один шанс из двух получить стабильную систему. Но по мере усложнения системы и ее обратных связей достижение стабильности становится еще более трудным и вероятность нестабильности возрастает. Радиотехники слишком хорошо знают, как легко сложная система с обратной связью теряет стабильность и как трудно найти именно ту комбинацию частей и связей, которая делает систему стабильной.
Этот вопрос подробнее рассмотрен в § 20.10; здесь же достаточно отметить то, что по мере увеличения числа переменных для достижения стабильности требуется все более и более тщательная координация действия одних переменных на другие.
АДАПТАЦИЯ КАК СТАБИЛЬНОСТЬ
5.1. Понятие «адаптация» до сих пор применялось нами без определения; эта неясность должна быть устранена. Определение не только должно быть точным, но, согласно § 2.10, оно должно быть дано в понятиях, полностью сводимых к первичным операциям.
5.2. Определение, согласно которому поведение животного «адаптивно», если животное «правильно реагирует на раздражитель», можно отвергнуть сразу же. Во-первых, оно предполагает какое-то действие экспериментатора и поэтому неприменимо, когда свободножи-вущий организм и его среда взаимно воздействуют друг на друга. Во-вторых, это определение не указывает, что значит «правильно»,— разве только это значит «так, как следовало бы реагировать животному по мнению экспериментатора». Такое определение бесполезно.
Гомеостаз
5.3. Я предлагаю определение, согласно которому форма поведения адаптивна, если она удерживает существенные переменные (§ 3.14) в физиологических пределах. Для полного обоснования такого определения потребовалось бы сопоставить его со всеми известными фактами — задача, невыполнимая по своему объему. Тем не менее это определение служит основой для решения нашей проблемы, и я должен рассмотреть его достаточно подробно, чтобы показать, насколько оно обоснованно и насколько широка его применимость.
Прежде всего я опишу факты, лежащие в основе понятия «гомеостаз», введенного Кэнноном. Они не имеют прямого отношения к проблеме научения, так как речь идет о врожденных механизмах; но эти механизмы настолько ясны и хорошо известны, что они могут служить идеальным основным примером. Они показывают, что:
1) каждый механизм «адаптирован» для достижения своей цели;
2) его цель состоит в удержании величин тех или иных существенных переменных в физиологических пределах;
3) почти все функционирование вегетативной нервной системы животного обусловлено такими механизмами.
5.4. В качестве первого примера можно взять механизмы, которые удерживают в известных пределах концентрацию глюкозы в крови. Эта концентрация не должна падать ниже 0,06%, иначе ткани будут испытывать недостаток в основном источнике энергии; она не должна также подниматься выше 0,18%, иначе наступят другие нежелательные последствия. Если уровень глюкозы в крови падает ниже -^-0,07%, то надпочечники начинают выделять адреналин, что заставляет печень превращать свои запасы гликогена в глюкозу; последняя поступает в кровь и противодействует падению ее концентрации. Кроме того, снижение уровня глюкозы в крови возбуждает аппетит, и животное (или человек) принимает пищу, которая, будучи переварена, доставляет организму глюкозу. С другой стороны, при избытке глюкозы в крови повышается секреция инсулина поджелудочной железой, что заставляет печень удалять глюкозу из крови. Ее удаляют также мышцы и кожа; почки помогают удалению глюкозы, выделяя ее с мочой, если концентрация ее в крови превышает 0,18%. Итак, мы имеем пять функций, которые производят один и тот же конечный эффект. Каждая из них действует таким образом, чтобы ограничивать колебания концентрации глюкозы, которые
