Конструкция мозга. Происхождение адаптивного поведения - Росс Э.У.
Скачать (прямая ссылка):
Наконец, представим себе машиниста, который только что увидел сигнал и рука которого находится на регуляторе дроссельного клапана. Если он видит красный свет, возбуждение от сетчатки должно быть передано через нервную систему таким образом, чтобы клетки в двигательной зоне коры послали импульсы к тем дйыш-цам, активность которых заставит дроссельный клапан закрыться. При зеленом же свете возбуждение от сетчатки должно быть передано нервной системой так.
чтобы клетки в двигательной зоне коры в коночном счете заставили дроссельный клапан открыться. При этом осуществлять передачу и обеспечивать безопасность поезда должны нейроны, неспособные составить себе никакого представления о «красном» или «зеленом», о «поезде», «сигнале» или «аварии»! И тем не менее система работает.
Ясно, что одно лишь «нормальное состояние» на уровне нейронов никак не может обеспечить нормального поведения целого организма, так как эти два вида «нормы» не находятся между собой в какой-либо определенной связи.
1.8. Возмояшо, что в примере с машинистом существует простой механизм, действующий так, что красный свет активирует цепь нервных клеток, ведущую к мышцам, закрывающим дроссельный клапан, тогда как зеленый свет активирует другую цепь, ведущую к мышцам, открывающим дроссельный клапан. Таким образом эффект от цвета сигнала передавался бы через нервную систему по надлежащему пути.
Простота схемы обусловлена тем, что эти две реакции, по нашему предположению, осуществляются двумя независимыми механизмами. Вполне возможно, что такое разделение имеет место в более простых реакциях, но оно не позволяет объяснить ход событий при более сложных актах. В большинстве случаев «правильные» и «неправильные» формы нервной активности одинаково состоят из процессов возбуждения, торможения и т. д., правильность которых (хотя каждый из них сам по себе является физиологическим) определяется не их собственной природой, а теми отношениями, в которых они находятся с другими процессами.
Эта зависимость «правильности» того, что происходит в одном пункте нервной системы, от того, что совершается в других пунктах, обнаружилась бы в том случае, если бы машинисту пришлось перейти на другую сторопу кабины. Ведь если раньше сгибание руки в локте вело к закрытию дроссельного клапана, то теперь то же действие поведет к его открытию; и
бывшая правильной связь красного или зеленого света с движением на себя и от себя должна быть теперь инверсирована, Итак, местное действие нервной системы нельзя больше считать «правильным» или «неправильным» в абсолютном смысле, и первое простое решение проблемы отпадает.
Другой пример представляет процесс жевания: в нем участвуют язык и челюсти, движения которых должны быть согласованы таким образом, чтобы зубы не прикусывали языка. Никакое движение языка само по себе нельзя рассматривать как абсолютно неправильное, так как движение, которое может оказаться неуместным в момент смыкания зубов, может быть правильным тогда, когда зубы раздвигаются и пищу нужно протолкнуть в промежуток между ними. Поэтому активность нейронов, контролирующих движение языка, нельзя описывать либо как «правильную», либо как «неправильную»: ее правильность можно определить, только сопоставив ее с активностью нейронов, контролирующих движение челюстей; эта характеристика принадлежит не той или другой активности, взятой отдельно, а только совместной активности обеих групп нейронов.
Эти соображения вскрывают главную особенность проблемы. Когда нервная система «научается», ее поведение изменяется к лучшему. Когда мы, однако, рассматриваем ее различные части, мы находим, что поведение одной части нельзя оценить по достоинству, пока мы не знаем поведения .остальных частей; а их поведение нельзя оценить, пока неизвестно поведение первой части. Все оценки являются, таким образом, условными — каждая из них зависит от остальных. Для суждения о том, что «лучше», нет абсолютного, т. е. безусловного, критерия. Но нейрон должен как-то мести себя. Каким же образом активпость нейронов координируется так, что поведение целого становится лучше, хотя и не существует абсолютного критерия для этого лучшего, на основе которого мог бы действовать отдельный нейрон?
Точно такая же проблема встает перед конструктором искусственного мозга, желающим, чтобы поведение его механического мозга было адаптивным. Как может этот конструктор установить «правильные» свойства для каждой части, если правильность зависит не от поведения каждой из частей, а от взаимоотношений ее с другими частями? Его задача — создать надлежащую координацию между частями. Мозг делает это автоматически. Какого рода машина способна к самокоорди-нации?
В этом и состоит наша проблема. Она будет сформулирована более точно в § 1.17. Но прежде чем мы подойдем к этой формулировке, нужно обсудить некоторые второстепенные вопросы.
Генетический контроль функции люзга
1.9. Отрицая генетический контроль деталей функционирования головного мозга (при адаптации, § 1.4), мы не должны заходить слишком далеко. Генотип, безусловно, играет некоторую роль в развитии адаптивного поведения, ибо у разнообразных видов, различающихся в конечном счете только своими генотипами, наблюдаются характерные различия в способности к выработке такого поведения; у насекомых, например, эта способность обычно невелика, тогда как у человека она огромна.
