Конструкция мозга. Происхождение адаптивного поведения - Росс Э.У.
Скачать (прямая ссылка):
Когда крысу помещали в ящик и включали ток, животное обычно проявляло нецеленаправленную активность — прыгало, бегало, пищало, кусало решетку и беспорядочно наносило удары лапами вокруг себя. Раньше или позже крыса случайно нажимала на педаль и электрические удары прекращались. После 10-й пробы при включении тока крыса обычно направлялась прямо к педали и нажимала на нее. Таковы вкратце наблюдаемые факты.
Рассмотрим внутренние связи этой системы. Мы можем достаточно точно охарактеризовать происходящие
в ней явления с помощью шести переменных, или комплексов переменных, показанных в нижеследующей схеме непосредственных воздействий, которую можно построить, рассматривая действие частей друг на друга в реальной системе.
События в сен 6 События в двига
сорной коре -> тельной коре
5
Возбуждение в Положение конеч
коже ностей
4t' ]2
Напряжение Положение
на решетке 3 педали
Например, возбуждение в двигательной коре, несомненно, управляет движениями крысы, но но оказывает никакого прямого действия ни на одну из остальных пяти групп переменных; поэтому мы можем поставить стрелну 1, зная, что от того же прямоугольника никаких других стрелок не отходит. (Эта единственная стрелка, разумеется, обозначает сложный канал.) Таким же путем можно найти положение остальных стрелок схемы. Некоторые из них* например 2 и 4, соответствуют связи, не осуществляющей положительно? физическое воздействие непрерывно; однако, согласно § 2.3, мы считаем такие связи постоянными, но действующими иногда с нулевой интенсивностью.
Закончив построение схемы, мы замечаем, что она образует замкнутую функциональную цепь, Система является полной и изолированной, и поэтому ее можно считать системой, определяемой состоянием. Для тоге чтобы применить наш тезис, мы принимаем, что част! схемы, соответствующая мозгу (прямоугольники, соедр-
яенные стрелкой 6), содержит ступенчатые механизмы, которые переходят через критические состояния, когда головной мозг получает стимулы, интенсивность которых выходит за физиологические границы.
Мы считаем систему ультрастабильной и предсказываем, каким должно быть ее поведение. Веепачальном состоянии, согласно гипотезе, напряжение на решетке велико. Вследствие этого сильным будет и возбуждение в коже и в головном мозгу. Вначале комплексы импульсов, посылаемых к мышцам, не приводят к тому движению педали, которое снизило бы напряжение на решетке. Сильное возбуждение в мозгу заставит какие-то ступенчатые функции изменить значение, тем самым вызывая различные комплексы движений тела. Ступенчатые механизмы непосредственно действуют только на этапе 6, но вызванные ими изменения будут (§ 12.9) влиять на поле всех шести групп главных переменных. Изменения поля будут происходить все время, пока продолжается сильное возбуждение в мозгу. Они прекратятся тогда и только тогда, когда связи на этапе 6 преобразуют возбуждение кожных рецепторов в такие движения тела, которые через посредство педали уменьшат это возбуждение кожных рецепторов — только такие связи могут прекратить дальнейшее наступление критических состояний. Иными словами, система будет изменяться до тех пор, пока не образуется стабильное поле. Стабильность проявится в том, что увеличение напряжения на решетке будет вести к такой цепи изменений в коже, головном мозгу, мышцах и педали, которые в конечном результате противодействуют увеличению напряжения. Кроме того, стабильность обладает тем свойством, что благодаря ей существенные переменные удерживаются в физиологических пределах: крыса охраняется от поражения электрическим током, а ее нервная система — от полного истощения.
Можно заметить, что хотя действие 3 не имеет прямой связи (будь то видимое соединение в реальном аппарате или функциональная связь на схеме непосредственных воздействий) с местом изменений, происходя-
щих на этапе 6, последний тем не менее приобретает адаптацию к характеру действия на этапе 3. (Этот вопрос был рассмотрен в § 5.13.)
Таким образом, этот пример показывает, что если бы крыса и окружающая ее среда составляли ультра-стабильную систему и действовали чисто автоматически, они прошли бы через такой же ряд изменений, какой наблюдал Маурер.
Дрессировка
8.8. Теперь мы рассмотрим процесс «дрессировки» в его отношении к ультрастабильности.
Всякая дрессировка связана с применением «наказания» или «вознаграждения», и мы должны перевести эти понятия на наш язык. Понятие «наказания» несложно, так как оно означает, что те или иные органы чувств или нервные окончания подверглись раздражению, достаточно сильному для того, чтобы вызвать изменение ступенчатых функций в нервной системе (§ 7.19 и 9.7). Понятие «вознаграждения» сложнее. Оно обычно связано с появлением какого-нибудь вещества (например, пищи) или созданием каких-нибудь условий (например, освобождения животного), отсутствие которых действовало бы как «наказание». Главная трудность состоит в том, что, судя по имеющимся данным, нервная система, особенно у млекопитающих, по-видимому, содержит сложные специализированные механизмы, придающие животным свойства, которые нельзя вывести из одних лишь основных принципов. Установлено, например, что собаки с фистулой пищевода, несколько часов не получавшие воды, обычно выпивают — если дать им пить — приблизительно столько воды, сколько нужно для восполнения создавшегося дефицита, а затем перестают пить; они больше не пьют, хотя ни в желудок, ни в организм не поступило ни капли воды. Свойства такого рода механизмов еще не вполне выяснены, так что при дрессировке с применением наград
