Дискуссии - Наука

В.Н. Милованов

Аннотация.

Вопрос о взаимоотношении мозга и сознания, о соотносительности материального (процессов, происходящих в мозге) с идеальным (мысль, мышление) всегда был актуальным. Как работает наш мозг – самый сложный объект во Вселенной? Каким образом “студенистая масса в черепной коробке обеспечивает всё богатство нашего внутреннего мира, всё разнообразие нашего поведения?” [1] Как осуществляется мозговое обеспечение умственной деятельности?

Пока ясно лишь одно, что между психикой и материальным её обеспечением существует двусторонняя связь. Активность нейронов организуется мыслью (и в этом плане говорят, что мысль материальна), а изменения в активности нейронов могут вызывать изменения в поведении и мыслях человека.

Мозг человека – тонко сбалансированное и великолепно защищённое образование, обладающее огромной интеллектуальной мощностью. Он защищен и физически, и функционально. Функционально – за счёт многочисленной, дублирующей часто себя, сетевой структуры. Материальная природа мозга накладывает некоторые жёсткие ограничения на процессы мышления в рамках некой биологической защиты. Это обеспечивает штатный режим работы мозга. В этом режиме он рассчитан “на долгую жизнь” и обладает чрезвычайной надёжностью.

Интересным является отсутствие болевого синдрома в мозговой ткани. Несмотря на то, что процессы, происходящие в мозге, достаточно хорошо изучены, код мысли пока не расшифрован. Как формируется конкретная мысль, и что собой представляет “карта памяти” пока неизвестно.

Представленная работа носит обзорный характер. В ней делается попытка объединить различные подходы к проблеме “Мозг и Сознание”, объединить классическую модель головного мозга с голографической и с синергетической моделями, а также затронуть квантовый подход к этой проблеме. По крайней мере показать непротиворечивость всех этих моделей в соответствии с принципом дополнительности Бора. Весь научный арсенал, используемый в гносеологии, дан нам мозгом, и он сам использует его в своей работе.

Оглавление.

Сознание.

Головной мозг.

Нейроны.

Биохимия мозга.

Нейронные сети.

Синергетическая модель мозга.

Голографическая модель мозга.

Квантовый подход к проблеме сознания.

Некоторые “выражения сознания” через нейронные взаимодействия.

Заключение.

Литература.

Сознание.

Если “мозг” ассоциируется у нас с физическим, материальным объектом, то понятие “сознание” вызывает затруднение. Существует около 30-ти определений сознания. В большинстве из них подчёркивается, что “Сознание” – это высшая форма психической активности человека, связанная с использованием чувственных и мыслительных образов; это способность человека к идеальному, осмысленному отражению действительности, выражаемая посредством речи; это осознанное бытие, свойство высокоорганизованной материи (человека), субъективный образ объективного мира. Сущность сознания в соотнесённости субъекта переживания “Я” с внутренним или внешним предметом, или с самим собой (по Декарту мысленное обращение к “Я”, способность мыслить и есть сознание).

В узком смысле категория “Сознание” предполагает целостную систему структурно-организованных элементов психического отношения Человека: переживание, ощущение, восприятие, представление, понятие, мышление, внимание, потребности, интересы, эмоции, воля и т.д. То есть в философском понимании в основном сознание рассматривается как функция человека, как свойство отражения действительности человеком. При помощи сознания человек выделяет себя из окружающей среды и, воссоздавая её в форме психических образов, регулирует своё поведение и поступки. Сознание многокомпонентное, но составляет единое целое.

Заслуживает внимания взгляд Хоцея А.С. на сознание [2]. Мысль (как ментальное явление) есть цепь динамических изменений, смена состояний нейронов и их ансамблей в своей завершённости. Мозг – есть скоординированная, взаимосвязанная, кооперативная система, включающая большое число подсистем, работающих как единый механизм. Именно строение мозга позволяет связать между собой многочисленные динамические процессы, процессы возбуждений в некую целостную совокупность, которая и является нашим сознанием. То есть сознание – есть результат интегративной работы всех систем возбуждённого мозга. Противопоставлять и рассматривать Мозг и Сознание в отдельности не логично и противоестественно. Возбуждение мозга не может быть вне его. Сознание не является продуктом мозга, не является вторичным по отношению к мозгу. Оно само представляет собой возбуждённое состояние мозга. От уровня возбуждения мозга зависит и уровень сознания, и вся его структурная и функциональная организации.

Ограничивать “Сознание” только миром человека в рамках биологической стадии эволюции материи не совсем корректно.

Человек – существо космобиопсихосоциальное. Такое понимание отражает прежде всего эволюцию Вселенной, эволюцию живой материи, эволюцию нервной системы, эволюцию мозга, а, следовательно, и эволюцию сознания. На вершине биологической стадии эволюции находится человек – многоклеточная структура, которая обеспечивает комфортные условия для синтеза и функционирования высокобиополимерных молекул ДНК, РНК и белков; существо, которое обладает высокоразвитой структурой головного мозга, с высоким уровнем сознания. По атомарной сложности человек является лидером. Геном человека объединяет около 3,5 млрд. пар нуклеотидов.

Каждой мысли, каждому психическому явлению соответствуют изменения в активности нейронов, их реорганизация, перестройка связей между нейронами, перестройка частоты их импульсной активности. Изменения в активности нейронов ведут к изменениям психики.

Но очевидна и обратная связь – влияние мыслей и эмоций на активность нейронов, на состояние и зоны мозга, на организм в целом. Этому можно привести массу примеров из реальной жизни и из психологии. Как говорит Медведев С.В.: “Соотношение между психикой и материальным её обеспечением - так сказать, дорога с двусторонним движением” [1].

Но мне больше нравится следующее замечание Чопры Д.: “Противопоставление мозга сознанию – вообще бесперспективная идея… Сознание и материя неотделимы друг от друга. Человеческому мозгу – как инструменту сознания потребовалось время на эволюцию. Но когда он развился в достаточной мере, между мыслью и нейроном возникло такое же совершенное единение, какое бывает между пианистом и его инструментом, - только так мозг может достойным образом исполнять музыку жизни” [6].

К этому хочется добавить следующее. Любая творческая деятельность, как один из важнейших элементов сознания, связана только с мозгом. Научная теория, идея, музыка, живопись, литературное произведение не приходят откуда-то в готовом виде, а являются результатом сложнейшей работы мозга их создателей. И музыка становится музыкой только тогда, когда набор звуковых волн разных частот воспринимается человеком, его мозгом. А написанное полотно становится шедевром или посредственностью только при соответствующем восприятии его человеком, благодаря процессам, происходящим в его мозге, в нейронных сетях и на уровне биохимии.

Современная наука, новые физические методики позволили получить много экспериментальных данных в рамках нейрофизиологии, нейрогенетики и биохимии. Но всё это привело пока к афоризму: “Много знаем, мало понимаем.” Как объяснить удивительные механизмы мозга, о которых говорила Бехтерева Н.П. [3]? Как объяснить колоссальный объём памяти человека? Каким образом на уровне нейрофизиологии молекулярные изменения происходят одновременно и молниеносно во всём головном мозге? Как объяснить параллельную обработку информации мозгом? Почему, как отмечают авторы [4,5], определённый лечебный эффект при лечебных электростимуляциях структур мозга наблюдается либо при деструкции определённых образований мозга, либо при дестабилизации болезненных проявлений?

Всё это и послужило поводом для появления теории нейронных сетей, голографической модели мозга, синергетической модели мозга и квантового подхода к сознанию. Без комплексного подхода вряд ли мы поймём работу мозга и природу сознания.

В плане материальности сознания прослеживается аналогия с кварковой моделью адронов в физике [7]. Кварки, в соответствии с теорией обменного взаимодействия, обмениваясь глюонами, удерживаются в нуклоне. Фактически глюоны “склеивают” кварки в адроны, формируют их. Но ни кварки, ни глюоны в свободном состоянии не наблюдаются, хотя и считаются реальными материальными образованиями внутри адронов. Так и сознание. В свободном состоянии (вне мозга) оно не наблюдается, но является необходимым атрибутом мозга и проявляется только в конструкции мозга.

Если рассматривать сознание, как свойство, возникшее в ходе эволюции, то развитие нервной системы и развитие сознания должно было идти параллельно. Естественно возникает вопрос – в рамках современных биологических исследований обладает ли сознанием только человек или это эволюционный феномен, появлявшийся постепенно у разных видов и таксонов животных? Как отмечает Анохин К.В.: “Под влиянием экспериментальных исследований, эмпирических фактов, показавших на разных животных, что они, кажется (кажется – потому, что это предмет острых дискуссий среди специалистов), способны путешествовать во времени – перемещаться как в прошлое, так и в будущее. Например, способны иметь то, что для человека долгое время считалось одним из основных признаков существования сознания, - эпизодическую память” [8]. По его мнению, должна быть создана теория, которая позволит для разных видов нервной системы объяснить появление разума в рамках работы нервных клеток в процессе эволюции на основе каких-то базовых принципов [9].

Головной мозг.

Известно, что центральная нервная система человека включает головной и спинной мозг. Принято выделять пять разделов головного мозга: передний мозг (большие полушария), промежуточный мозг (таламус, гипоталамус, эпиталамус, гипофиз, эпифиз), задний мозг (мозжечок, варолиев мост), средний мозг, продолговатый мозг.

Наиболее сложная и специализированная часть ЦНС – это большие полушария переднего мозга. Они являются высшим отделом ЦНС, состоят из правого и левого полушарий и составляют почти 80% от общей массы мозга [10, 11]. В каждом полушарии различают кору, покрывающую всю поверхность полушария, белое вещество и базальные ядра – скопления серого вещества в нижних и боковых стенках полушария. Кора головного мозга представляет собой слой серого вещества толщиной около 3 мм. Она имеет многослойное строение (6 слоёв), занимает примерно 44% от объёма всего полушария и образована скоплениями нейронов (десятки миллиардов). Поверхность полушарий имеет сложный рисунок благодаря бороздам (углублениям) и извилинам (складкам). Основные борозды делят полушарие на 5 долей – лобная, теменная, затылочная, височная, островковая. Все они ответственны за определённые психические функции.

По особенностям клеточного состава и строения вся кора делится на ряд участков, которые называются корковыми полями. Несколько корковых полей объединены в зоны, каждая из которых выполняет какую-то общую функцию. Функционально различают сенсорные, моторные и ассоциативные зоны коры. Они ответственны за локализацию функций в коре. Сенсорные зоны получают сенсорную информацию от различных рецепторов. Моторные зоны регулируют произвольные движения частей тела. Ассоциативные зоны связывают активность сенсорных и моторных зон, перерабатывают информацию из сенсорной зоны, инициируют осмысленное поведение, контролируют эмоции, обеспечивают протекание психических функций, отвечают за память, мышление, речь. Они занимают около 75% коры головного мозга. Особенно велико значение лобных долей коры, которые у человека составляют примерно 25% от общей площади.

Но есть и другое разделение коры головного мозга – карта полей Бродмана (1903г). Она содержит 52 цитоархитектонических поля, различных по своему клеточному строению. Различные поля связаны с различными функциями головного мозга. В 2016г на сайте журнала Nature была опубликована информация о результатах исследований Эссена. Использование алгоритмов машинного обучения о карте коры головного мозга, позволило идентифицировать 180 структурных участков коры головного мозга, вовлечённых в выполнение различных функций, занимающих 96.6% площади коры [11].

Таким образом кора головного мозга выполняет сложный анализ поступающих сигналов. В ней возникают ощущения, запоминается поступающая информация, осуществляется процесс мышления. Она регулирует деятельность нижележащих отделов ЦНС, координирует рефлекторную деятельность.

Если на долю головного мозга приходится примерно 2-3% от массы тела, то потребление кислорода мозгом в состоянии физического покоя достигает 25% от общего потребления его всем организмом, а у детей – 50%.

Роль каждого полушария в их совместной деятельности не равнозначна. Наблюдается относительная функциональная асимметрия.

Промежуточный мозг находится между большими полушариями. В ходе эволюции большие полушария и промежуточный мозг сформировались из переднего мозга. Основная часть его превратилась в большие полушария, а центр стал промежуточным мозгом. Верхняя половина промежуточного мозга называется таламусом, а нижняя – гипоталамусом. Их размер 3-4 см. Кроме таламуса и гипоталамуса можно выделить эпиталамус, к которому примыкают эпифиз и гипофиз (эндокринные железы).

Таламус (зрительный бугор) – ключевая структура, которая находится на входе в кору больших полушарий. Основные его функции – переработка сенсорной информации от рецепторов и последующая передача её коре; участие в регуляции движений; обеспечение связи и интеграции различных отделов мозга. Для эффективной работы больших полушарий, нужно, чтобы к ним поступали правильные информационные потоки. Этим и занимается таламус. Это фильтр информационных потоков, “секретари” больших полушарий.

Гипоталамус ориентирован в основном на внутреннюю среду организма. Он регулирует нейроэндокринную деятельность мозга, постоянно оценивает концентрацию основных гормонов и обеспечивает гомеостаз организма.

Эпиталамус. Его функции заключаются в подключении лимбической системы к другим частям мозга. Лимбическая система мозга занимает особое место. Имеет сложное анатомическое строение. Особенности её строения заключаются в стабильных нейронных связях, которые поддерживают её функционирование, обеспечивают продолжительное поддержание нервного возбуждения в клетках. На данном этапе исследований она включает в себя 12 структур мозга. Лимбическая система отвечает за следующие функции: обонятельную, коммуникативную, кратковременную и долгосрочную память, регулирует сон, регулирует функционирование внутренних органов организма, формирует вегетативную и эндокринную деятельность организма, а также пищевой и половой инстинкты и т.д. Скорее всего она осуществляет оптимизацию работы мозга в рамках жёстких звеньев Бехтеревой Н.П.

Эпифиз (шишковидное тело) – эндокринная система. Его функции пока полностью не изучены. Основным гормоном его является мелатонин, который отвечает за формирование ритмов и замедляет процессы старения. Эпифиз тормозит выделение гормонов роста и половое развитие, предупреждает образование и рост опухолей, укрепляет иммунную систему.

Гипофиз – железа внутренней секреции. Благодаря тесному взаимодействию гипоталамуса с гипофизом функционирует единая система, управляющая работой всех эндокринных желез, а с их помощью – вегетативными функциями организма (щитовидная железа, надпочечники, половая система, гормон роста и т.д.).

Задний мозг. Находится в ближайшем соприкосновении с продолговатым мозгом. Включает варолиев мост и мозжечок. Нервные импульсы передаются по варолиеву мосту и продолговатому мозгу от больших полушарий в спинной мозг и к мозжечку в прямом и обратном направлениях. Главное назначение моста – передача необходимой информации из спинного мозга к большим полушариям и далее к некоторым внутренним органам. Мозжечок отвечает за выполнение человеком движений, за скорость и координацию. Масса его составляет около 10% от общей массы головного мозга, а сосредоточено в нём более 50% всех нервных клеток мозга. Интенсивно он растёт в первый год жизни человека, а к 15-16 годам перестаёт расти. Его функции: координация движений, сохранение равновесия, мышечный тонус и участие в управлении работой некоторых органов и систем организма (дыхательной, сердечно-сосудистой, пищеварительной).

Средний мозг – один из элементов мозгового ствола. Представляет собой связующий сегмент между верхними и нижними структурами, так как через него проходят мозговые тракты. Функции – сенсорные, проводниковые, интегративные, моторные.

Продолговатый мозг. Расположен между спинным и средним мозгом. Через него проходят одноимённые восходящие и нисходящие пути, соединяющие спинной мозг с головным. Функции – сенсорные, проводниковые, интегративные, двигательные рефлекторно.

Проблемой локализации высших психических функций (ВПФ) занимались Павлов И.П., Выготский Л.С., Лурия А.Р. ВПФ (высшие психические функции) – это психические процессы, социальные по своему происхождению. Это культурные, а не натуральные психические процессы, они детерминированы не генетикой, а обществом и человеческой культурой (память, речь, восприятие, мышление). Была сформулирована концепция системной динамической локализации ВПФ (Лурия А.Р.). Основные её положения следующие:

• каждая психическая функция представляет собой сложную функциональную систему;
• элементы этой функциональной системы могут находиться в различных участках мозга;
• эти элементы при необходимости могут замещать друг друга;
• различные мозговые структуры вносят свой вклад в реализацию этой функции, но обеспечивается она мозгом, как единым целым, то есть любая психическая функция есть результат интегративной деятельности всего мозга;
• эти функциональные системы могут динамически перестраиваться в зависимости от конкретной задачи, поэтому локализация ВПФ не является устойчивой [12].

В рамках этой концепции мозг делится на три структурно-функциональных блока:

• энергетический блок, блок регуляции тонуса и бодрствования;
• блок приёма, переработки и хранения информации;
• блок программирования, регуляции и контроля деятельности.

Данная концепция является одной из основных, объясняющих связь психики и мозга. Нет ни одного психического процесса, который не был бы каким-то образом локализован в мозговых структурах. А поставленная субъектом психологическая задача определяет систему мозговых процессов, которые будут задействованы при решении данной задачи [12].

Концепция Бехтеревой Н.П. о жёстких и гибких звеньях мозговых структур также вписывается в эту схему. Жесткие звенья рассматриваются как такие организации структур мозга, которые обеспечивают выживание особи и экономичную работу мозга. Для них характерны минимизация территории мозга и фиксация жестко закреплённых функций в долговременной памяти. Жёсткие звенья являются общими для множества ситуаций “организм - среда”. Гибкие звенья охватывают полифункциональные структуры мозга, которые не зафиксированы в долгосрочной памяти и дают возможность выполнения организмом различной деятельности и в разных условиях. Они обеспечивают формирование тех “достроек”, благодаря которым возникают высокоэффективные рабочие ансамбли, ориентированные на решение определённых задач, составляя их мозговое обеспечение [13].

В плане соотносительности мозга и сознания заслуживает внимания концепция Иваницкого А.М., которую разделяют многие [14]. Речь идёт о том, что субъективный опыт возникает в результате определённой организации происходящих в мозге процессов и сопоставления в зонах коры новой информации с той, которая извлечена из памяти. Это происходит в результате кольцевого движения возбуждения, которое после дополнительной обработки в других структурах мозга возвращается к местам первоначальных проекций. Эта концепция получила название гипотезы информационного синтеза.

Величина головного мозга у разных животных дифференцируется, причём наблюдается разное соотношение массы мозга m и массы тела M. Чем больше масса мозга относительно массы тела, тем больше мозговой ткани используется для решения познавательных задач. Был введён коэффициент энцефализации, который рассчитывается по формуле:

EQ = m/0.055M^0.74 (масса в граммах)

Индекс энцефализации даёт возможность изучить потенциальные возможности различных видов. Самым похожим на человека по величине EQ является дельфин.

К последним достижениям можно отнести открытие большого набора генов, различия в работе которых сильно меняют наши представления о работе коры и других частей мозга у приматов и людей, несмотря на сходство в их анатомии [16].

Геномы человека и шимпанзе совпадают на 99%. Однако наши нервные системы развиваются совершенно по-разному и страдают от разных проблем в старости. Эти различия мешают использовать приматов для изучения разных болезней и того, как человек приобрёл способность говорить и мыслить. Исследования показали, что многие гены, управляющие работой мозга, функционируют в наших нейронах совсем не так, как они работают в нейронах шимпанзе. Открытие этого набора генов, возможно, позволит ответить на вопрос, что именно отличает человека от шимпанзе и как эти различия могли появиться за столь короткий срок эволюции.

Нейроны.

Мысль (или ментальное событие) есть мгновенные изменения как внутри большого числа нейронов, так и снаружи – в синаптических связях между нейронами и в глиальных клетках головного мозга. К глиальным клеткам относятся остальные клетки мозговой ткани, кроме нейронов. Они выполняют ряд функций, необходимых для нервных клеток.

Рассмотрим для начала строение и работу нейронов. В качестве вспомогательного материала приводятся рисунки, взятые из разных источников (в частности [17, 18]).

Существует до 60 различных вариантов строения нейронов. Классификации нейронов многочисленны.

В зависимости от функциональных возможностей, проводящих или воспринимающих структур мозга нейроны могут генерировать импульсы непрерывно или группами (пачками) с интервалами между ними 15-120 мс.

Нейрон включает в себя ядро, митохондрии, цитоплазму, мембрану, дендриты, аксоны, синапсы и шванновские клетки. Митохондрии обеспечивают клетку энергией. Цитоплазма (внутренняя среда клетки) отличается концентрацией ионов К⁺, Na⁺, Ca⁺⁺ и других веществ. Мембрана обеспечивает гомеостаз клетки и проведение нервных импульсов. Дендриты (входные волокна) собирают информацию от других нейронов через синапсы.

Синапсы – место контакта нервных волокон. В большинстве синапсов передача сигнала осуществляется химическим путём – посредством нейромедиаторов.

Аксоны – выходные нервные волокна клетки. Они обеспечивают проведение импульса и передачу воздействия на другие нейроны. Ближе к концу аксон часто ветвится.

Шванновские клетки состоят из миелина (изолирующего вещества). Они плотно охватывают нервное волокно (аксон). Неизолированные места между шванновскими клетками обеспечивают передачу и распространение импульса.

Формирование нервного импульса происходит следующим образом. Поверх липидной оболочки нейрона расположен слой белков, который формирует калийные и натриевые каналы. По ним идут ионы К⁺, Na⁺, Cl^- . В состоянии покоя каналы закрыты. Положительные ионы находятся вне нейрона, отрицательные – внутри. На оболочке нейрона возникает разность потенциалов (потенциал покоя). Если нейромедиаторы попадают в нейрон через рецепторы дендрита, то происходят химические изменения, ионные каналы открываются, положительные ионы попадают внутрь нейрона. Этот процесс называется деполяризацией. Происходит разряд, который называется потенциалом действия или нервным импульсом. Это и есть “осколок мысли”. Аксон передаёт нервные импульсы от тела нейрона к дендритам соседних нейронов. Так создаются нейронные сети.

Длинные отростки – тонкие и ветвящиеся только на самом конце, покрыты жироподобной миелиновой оболочкой из шванновских клеток, изолирующей проведение электрического импульса от контакта с соседними волокнами. Между шванновскими клетками находятся перехваты Ранвье. Основными свойствами нейрона являются способность возбуждаться и способность проводить это возбуждение по нервным волокнам.

Строение клеточной мембраны хорошо изучено, работа её механизмов (натриевый насос, калиевые и натриевые каналы), ведущих к возникновению нервного импульса (разности потенциалов), с технической точки зрения не вызывает вопросов. Построена электрическая схема нервного волокна; написаны уравнения, описывающие распространение нервных импульсов; и даже создана модель электрогенеза нервной клетки. Для работы используется энергия АТФ (аденозинтрифосфата).

Ядра нейронов поддерживают и обеспечивают материалом для транспорта гигантские аксоны, имеющие по своему ходу сотни тысяч соединений с дендритами других клеток. Эти синапсы постоянно образуются и распадаются, примерно среди ста миллиардов нейронов, своими отростками формируя сеть. Наше мысленное переключение внимания немедленно перестраивает синаптические связи. Налицо плотный ряд масштабных событий, которые случаются в миллисекунды с каждым мысленным событием в мозге [17]. Функционирование нейронов требует больших затрат энергии, которую мозг получает через сеть кровоснабжения. Сонные и позвоночные артерии транспортируют к мозгу до 20% всего объёма крови. Между кровью и тканями мозга имеется гематоэнцефалический барьер, защищающий мозг от многих видов инфекции.

Если мысль представляет собой особые изменения в нейронах головного мозга, то и сама мысль, содержание ментального события, определяет характер множества специфических молекулярных каскадов.

Мысль зарождается в ядрах нейронов. В ответ на ментальное событие начинаются все биохимические реакции, воспроизводящие транспортные белки, микротрубочки и каркас цитоскелета. Генетические процессы воспроизводят белки в клетках. Синтез белка происходит по следующей схеме. Код его молекулы переносится с молекулы ДНК на молекулу РНК, а затем доставляется в рибосомы, где происходит синтез молекулы белка из последовательности аминокислот. Перенос кода происходит примерно следующим образом. Вначале сама молекула ДНК раскручивается (двойная спираль) и освобождает отдельные участки для доступного считывания с них кода. Как только участок нити ДНК освободится, специальные ферменты разделяют двойную спираль и переносят код с неё на спираль молекулы информационной РНК (иРНК) или, как её иногда называют, матричной РНК (мРНК). Факторов, определяющих и регулирующих этот процесс, около миллиона [18]. Но это только временная, первичная информация о структуре белка. Дальше сама иРНК начинает себя редактировать (выборка определённых участков, их реорганизация, вырезка, склейка остатков…) для того, чтобы сформировать окончательный код для синтеза определённого белка. Причём информация берётся не из одного локального участка ДНК, а из разных. Так за счёт саморедактирования создаётся молекулой РНК информационный код белка перед его синтезом. “В высшей степени удивительно, но нервная клетка точно ‘знает’ какая форма необходима для незамедлительного синтеза нового белка, чтобы отреагировать на изменения, возникающие с ходом мысли в перестраиваемых нейронных схемах” [18].

Исследования в рамках программы “ENCODE” показали, что в этих процессах участвуют около 4 млн различных переключателей, около 8 млн различных молекул и существует около 18 тысяч мест, где возникают активные молекулы РНК [18]. По отредактированному коду происходит синтез, на основе комбинации аминокислот, точной конечной формы белка, необходимого для “задуманной” перестройки нейронов. Именно конечная форма белка является самым важны фактором в этом сценарии.

Схема синтеза белка

Для современной науки со всей её вычислительной базой пока невозможны предсказания даже 3-х мерной конформации белка средних размеров. Клетка же делает это в какие-то миллисекунды. И белок сразу готов к участию в реорганизации нейронных связей, которые вызвала мысль. Отсюда следует, что если в момент события заблокировать синтез белков, то память о нём стирается из сознания. А память – это важнейшая функция сознания. Поэтому синтез белков в нейронах – это фундаментальный процесс деятельности сознания.

Трансформация охватывает всю нейронную сеть, весь объём мозга, все структуры внутри клеток, клеточные сети, межклеточное пространство. Мысль запускает многоуровневый механизм, связанный с воспроизводством множества специфических белков, практически мгновенно.

Побуждения и стимулы (спусковой крючок) к ментальному событию приходят из источников широкого спектра – сенсорная стимуляция со стороны окружающей среды, чтение, наблюдения, элементы культуры, взаимодействие с людьми и т.д. [18].

Биохимия мозга.

Этот раздел включён с целью показать единую комплексную работу ЦНС и мозга, подчеркнуть опять связь материального и психического в рамках соотносительности мозга и сознания. В основу написания положены электронные публикации [19, 20]. Для понимания определимся с такими категориями, как эндокринная система, гормоны, нейромедиаторы.

Эндокринная система – это система регуляции деятельности внутренних органов. Основные её органы (железы внутренней секреции), влияющие на выработку и синтезирование тех или иных химических веществ, гормонов и ферментов, образующих биохимию мозга, и влияющих на психическое, эмоциональное состояние людей и на физиологию и поведение – это гипофиз, гипоталамус, эпифиз, щитовидная железа и надпочечники.

Гормоны – это сигнальные химические вещества, вырабатываемые клетками тела и оказывающие сложное и многогранное воздействие на организм в целом и на определённые органы. Они служат регуляторами многих процессов и используются в организме для поддержания его гомеостаза.

Нейромедиаторы (нейротрансмиттеры, посредники) – это биологически активные химические вещества, посредством которых осуществляется передача электрохимического импульса от нервной клетки через синапсы. Нейроны общаются между собой посредством нейромедиаторов. Между нейронами есть небольшое пространство, которое называется синаптическая щель.

Нервный импульс, поступающий в пресинаптическое окончание, вызывает освобождение в синаптическую щель медиатора. Молекулы медиаторов реагируют со специфическими рецепторными белками клеточной мембраны, инициируя цепь биохимических реакций, вызывающих изменение тока ионов, что приводит к деполяризации мембраны и возникновению потенциала действия. Нейромедиаторы можно разделить на две категории – возбуждающие и тормозящие. Они фактически ответственны за поведение человека, то есть эти вещества позволяют оценить окружающий мир через призму собственных установок. Нет плохих или хороших событий, а есть то, как мозг воспринимает эти события [20].

Рассмотрим некоторые химические вещества, вырабатываемые железами внутренней секреции и образуемые в организме, в том числе и в головном мозге, и их влияние на психику и эмоции.

Серотонин – нейромедиатор. Химическое вещество, влияющее на настроение человека. Повышение серотонина создаёт в коре головного мозга ощущение подъёма настроения (удовлетворение, эйфория, эмоциональная устойчивость), а недостаток или отсутствие – вызывает депрессию. Серотонин положительно влияет также на процесс познавательной активности, на двигательную активность и тонус мышц.

Мелатонин – вещество, синтезирующееся эпифизом при малой освещённости из серотонина. Способствует хорошему сну и ночному отдыху. При депрессии нехватка серотонина, а, следовательно, и мелатонина приводит к бессоннице.

Дофамин – нейромедиатор, отвечающий за чувство удовольствия. Уровень его достигает максимума во время таких действий, как еда и секс. Исследования показали, что выработка дофамина начинается ещё в процессе ожидания удовольствия. Кроме того, дофамин отвечает за процесс принятия человеком решений и за “чувство награды”, которое зачастую позволяет принять решение.

Адреналин и норадреналин – гормоны, которые вырабатываются в надпочечниках. Играют важнейшую роль во время реальной опасности или надуманной. Секреция адреналина резко повышается при стрессовых состояниях, страхе, тревоге. Его задача – адаптировать организм к стрессовой ситуации. Адреналин называют ещё гормоном страха. Норадреналин – гормон ярости. Он вызывает ощущение злобы, ярости, вседозволенности. Без гормонов надпочечников организм оказывается беззащитным перед любой опасностью.

Эндорфины – гормоны счастья. Это вещества, вырабатываемые гипофизом и гипоталамусом и вызывающие у человека чувство эйфории. Физиологически эндорфины обладают сильнейшим обезболивающим, противошоковым и антистрессовым действием, нормализуют артериальное давление, частоту дыхания, ускоряют заживление ран. Они вызывают целый ряд психических ощущений за счёт положительных эмоций. Опытным путём установлено, что выброс эндорфинов у человека напрямую связан с ощущением счастья, сиюминутного блаженства, с просмотром произведений искусства, с прослушиванием музыки, с занятиями спортом.

Фенилэтиламин – нейромодулятор, повышающий эмоциональную теплоту, симпатию, влюблённость, сексуальность.

Окситоцин – вещество, вырабатываемое гипофизом, увеличивает степень доверия к конкретному человеку, снимает тревожность у людей во время сближения. Его уровень повышается при близком контакте с человеком, особенно при прикосновениях и поглаживаниях, а также в процессе полового акта.

Вазопрессин – гормон гипофиза, схожий с окситоцином. Создаёт ощущение привязанности к другому человеку.

Серотонин и дофамин нельзя ввести извне, так как они не способны преодолеть гематоэнцефалический барьер, защищающий мозг от поступления чужеродных веществ. Они вырабатываются внутри головного мозга. Зато этот барьер великолепно преодолевает этанол (алкоголь). Он усиливает оборот серотонина, повышает проницаемость мембраны, что способствует утечке медиатора в пресинаптическую щель и реализации его эффекта.

Таковы основные химические вещества биохимии мозга, влияющие на психику, эмоции и поведение человека. Важно то, что изменить биохимию возможно не только за счёт химических препаратов, но и посредством психотерапевтического воздействия.

Нейронные сети.

Естественные нейронные сети успешно решают сложнейшие задачи. Мозг имеет около 10¹¹ нейронов, образующих примерно 10¹⁵ передающих связей (синапсов). Из клетки (нейрона) выходят многочисленные, тонкие, густо ветвящиеся дендриты и более толстый, расщепляющийся на конце аксон.

Дендриты получают сигналы от других клеток через синапсы. В клетке сигналы суммируются. Если суммарный сигнал за какой-то малый промежуток времени превышает пороговый уровень, клетка возбуждается. В аксоне вырабатывается импульс, который передаётся следующим клеткам [17]. Выходной сигнал отводится аксоном через многочисленные нервные окончания, которые контактируют с дендритами других нейронов, образуя очередные синапсы. Синапсы могут оказывать и возбуждающее и тормозящее действие.

Каждый нейрон является своего рода процессором. Он суммирует сигналы, приходящие от других нейронов, выполняет решающую (пороговую) функцию и передаёт результирующее значение связанным с ним нейроном. Код двоичный: 0 или 1. “1” соответствует превышению порога возбуждения нейрона, а “0” – возбуждение ниже порогового уровня [17].

Важнейшие особенности нейросетей: параллельная обработка информации всеми звеньями, надёжность, полная обработка информации, обобщение накопленных знаний и индивидуального опыта в виде памяти, синергетичность, проявляющаяся в самоорганизации и в самоусложнении.

Функции нейронных сетей: аппроксимация, классификация, распознавание образов, прогнозирование, идентификация и оценивание, ассоциативное управление. Качественное отличие мозга человека следует искать в организации связей между нейронами. Усложнение функций живых организмов происходит за счёт усложнения связей между нейронами. Здесь важны иерархические уровни организации мозга. Функционально объединенное сообщество нейронов приобретает новое качество, которое не является результатом простого суммирования свойств отдельных нейронов (свойство эмерджентности).

Как отмечает Анохин К.В., наш разум, наше сознание имеют такое количество степеней свободы, они могут создать такое количество миров в себе, которое нельзя сосчитать. Они содержат все образы того, что мы видели каждую секунду; они генерируют всё, что мы видим и слышим, от восходов и закатов до фильмов, мелодий, картин, книг и т.д. Это бесконечность. Но это не только память того, с чем мы когда-то соприкасались, но и память чувств и эмоций. Наш мозг – это огромная физически связанная сеть, это гиперсеть, в которой генерируется, отражается и запоминается весь наш субъективный опыт. Эта гиперсеть и есть наше “Я”, это и есть наша “Вавилонская библиотека”, в которой записан текст [9].

Алгоритм работы мозга с позиций вычислительной техники и кибернетики представляет собой комбинацию двух важных алгоритмов – гносеологического и оптимизационного [15]. Гносеологический направлен на поиск и накопление знаний. Оптимизационный должен принимать оптимальные решения на множестве уже накопленных знаний, поведение. Каждое действие направлено на улучшение эмоциональной оценки В каждой ситуации мозг решает оптимизационную задачу, выбирая действие, которое должно привести к лучшему результату с точки зрения эмоциональных компонент. Выбирается такой результат, который дает лучшую эмоциональную оценку. Аппарат эмоций осуществляет качественную оценку, задаёт мотивацию и определяет вообще всё. Как считает Жданов А., “в целом мозг как система управления представляет собой самообучаемый (т.е. адаптивный), распознающий, управляющий комплекс, большую роль в котором играет аппарат эмоций, который является системообразующей подсистемой, организует всю работу мозга. Потому что именно на поиск положительных эмоций и направлено всё, что мы делаем” [15].

В плане самоорганизации нейронных сетей хотелось бы затронуть “безмасштабные сети”. Напомним, что топология – это раздел математики, изучающий в самом общем виде явление непрерывности, в частности свойства пространства, которые остаются неизменными при непрерывных деформациях (без разрывов и склеиваний). Сетевая топология – это способ описания конфигурации сети, схема расположения и соединения сетевых устройств. Она может быть физической и логической.

Взаимодействие элементов между собой удобно представлять в виде сетей, узлами которых являются сами элементы, а связи между элементами соответствуют рёбрам. Такие сети называются графами. В теории графов связи и узлы – это соответственно рёбра и вершины графа. В теории сетей число связей узла называется степенью данного узла.

В 1999г Барабаши Л. и Альберт Р. решили исследовать закон распределения узлов некоторых реальных сетей по числу связей (в том числе исследовать топологию всемирной паутины). Они получили, что соответствующее вероятностное распределение подчиняется степенному закону, свойственному всем критическим состояниям. То есть во многих сложных реальных сетях небольшое число узлов содержит очень большое число связей (узлы-концентраторы), а огромное число узлов содержит лишь несколько связей. Общим свойством таких природных и социальных сетей является их кластерная структура. В реальных сетях коэффициент кластеризации на несколько порядков выше, чем в случайных графах. Такие сети были названы безмасштабными. Безмасштабные сети – это одно из проявлений феноменологии критических явлений, поскольку их структура подчиняется степенному закону, а сама топология занимает промежуточное положение между строго упорядоченной структурой и случайным графом [22]. Небольшое число узлов-концентраторов в значительной мере определяют свойства этих сетей.

Модель приспособленности – модель эволюции сети – демонстрирует, как меняются связи между узлами с течением времени в зависимости от приспособленности узлов. Более приспособленные узлы притягивают больше связей, чем менее приспособленные. Узлы в сети не одинаковы и степени узлов зависят от их приспособленности. Под приспособленностью понимают индивидуальную способность узла притягивать связи [21]. В мозге постоянно идут процессы самоорганизации и распада функциональных нейронно-сетевых структур. Каждая такая сеть создаётся для реализации определённой функции мозга.

Главная отличительная черта безмасштабных сетей – это существование узлов-концентраторов, степени которых очень велики по сравнению со степенями остальных узлов (кластерная структура). Безмасштабные сети малочувствительны к повреждениям. Оказывается, что большие концентраторы в большинстве случаев окружены меньшими концентраторами, а те, в свою очередь ещё меньшими и т.д. Если один из концентраторов будет потерян, то почти все связи в сети сохраняются за счёт существования концентраторов меньшего размера. Численные эксперименты показывают, что при удалении даже 80% узлов, оставшиеся узлы продолжают образовывать связанный кластер [21].

Кластеризация – это локальная характеристика сети. Она характеризует степень взаимодействия между собой ближайших соседей данного узла. Большинство реальных сетей обладают высокой кластеризацией. Как говорят, безмасштабные сети – это один из любимых инструментов природы. Ведь все сети от биологических до космических построены именно таким образом. Есть свидетельства того, что функциональные связи в мозге человека, когнитивные сети образуют безмасштабные самоорганизующиеся сети [22].

Пока современные технологии не позволяют построить искусственную нейронную сеть (модель биологической нейронной сети), близкую по масштабам к нейронной сети мозга [17]. Ведь для создания любой модели необходимо знание работы оригинала. А здесь мы опять упираемся в работу нейронов и нейронных сетей с позиций химии, физики, теории информации, синергетики, голографии и даже квантовой механики. Но тем не менее достигнуты определённые успехи. Искусственные нейросети используются как один из универсальных методов решения задач, для распознавания зрительных и слуховых образов, для ассоциативного поиска информации, для описания нелинейных систем и т.п.

В частности, моделирование нейронных сетей показало, что нейронная сеть генерирует сигнал очень похожий на ЭЭГ сигнал мозга. Так пики частот в кумулятивном спектре из 10 нейронов находятся в соотношениях, подобных соотношениям основных ритмов в ЭЭГ человека, называемых дельта (0.5–3.5гц), тета (4-8гц), альфа (8-13гц), бета (бета1 – 16-20гц, бета2 – 20-50гц) ритмами, известных в нейрофизиологии [22].

Синергетическая модель мозга.

Синергетика – это наука о самоорганизации материи в неравновесных, открытых, нелинейных, диссипативных системах, состоящих из большого количества подсистем, находящихся в сложных взаимодействиях друг с другом. Она имеет дело с системами самой различной природы. Эта концепция самоорганизации служит естественно-научной конкретизацией философского принципа самодвижения материи. Она позволяет создать новые принципы организации эволюционирующих сложных систем. Суть синергетической концепции сводится к тому, что активность материи связана с неравновесными условиями, порождаемыми самой материей (Пригожин И.).

Самоорганизация – это процессы спонтанного упорядочивания, возникновения пространственных, временных, пространственно-временных или функциональных структур. Синергетические системы, находящиеся в сильно неравновесном состоянии, могут совершать переход от беспорядка к порядку, от менее к более сложным упорядоченным структурам. Переход к новым типам структур происходит через точки бифуркации, которые представляют собой критические моменты неустойчивости. Нелинейность процессов приводит к возрастающей роли слабых возмущений и малых флуктуаций вблизи этой точки и к обратным положительным связям между системой и средой. Благодаря диссипативности в неравновесных системах могут спонтанно возникать новые типы структур.

Поведение всей самоорганизующейся системы из большого числа компонентов определяется поведением лишь одной неустойчивой переменной, которая называется параметром порядка. А её определяющая роль получила название “принцип подчинения”. Они лежат в основе универсального метода описания систем со многими степенями свободы вблизи точек неустойчивости. Правильный выбор параметра порядка для систем разной природы позволяет осуществить универсальное однотипное описание. Многочисленные эксперименты подтверждают, что законы поведения в критической точке универсальны для любых сложных систем.

В состоянии бифуркации происходит коренная перестройка старых структур и на этой базе возникают качественно новые структуры. Неравновесное протекание множества микропроцессов приобретает некоторую интегративную результирующую на макроуровне. Механизмы “организации порядка” могут быть разными – избирательная неустойчивость, вероятностный отбор, конкуренция, синхронизация подсистем и другие.

Роль малых флуктуаций приводит к вероятностному характеру бифуркационного процесса. После “выбора” направления эволюции или той структуры, которая наиболее адаптивна к сложившимся на данный момент внешним и внутренним условиям, вновь начинается этап предсказуемого развития системы до следующей точки бифуркации. Если учесть вероятностный характер бифуркационного процесса, то из него следует отсутствие обратимости эволюции. Общая направленность эволюционных процессов проявляется в том, что они идут в сторону усложнения организационных структур.

В соответствии с синергетикой условием развития сложных систем является их открытость, то есть взаимодействие с окружающей средой. Именно в результате этого и происходит обмен веществом, энергией и информацией, что приводит в конечном итоге к спонтанному возникновению новых структур. Важнейшей особенностью самоорганизации является коллективность, согласованность, кооперативность процессов, протекающих во множественных системах.

Таким образом синергетика рассматривает эволюцию вероятностной картины Мира в сильно неравновесных системах через каскад бифуркационных переходов с учётом особой роли малых флуктуаций - “случайностей” [22-28]. “Случайность” определяет “выбор” нужного варианта развития, а этот “выбор” связан со стремлением перевести систему на более высокий уровень организации, связанный естественно с уменьшением энтропии. Отсюда следует, что “случайности” – это вовсе не случайности, а они являются следствием существования фундаментальных законов природы, которые диктуют правила отбора возможных путей эволюции после точки бифуркации.

Подчеркнём ещё раз одно из важнейших свойств синергетических систем – эмерджентность. Благодаря эмерджентности, вследствие нелинейности процессов и диссипации, могут возникать качественно новые типы структур, с принципиально новыми свойствами. Их связь со свойствами исходных элементов, как правило, на прослеживается. Это является ключом к пониманию возникновения многих сложных явлений. С этим связывают, например, зарождение жизни в рамках перехода материи из химической стадии эволюции в биологическую. Ведь свойства и признаки, присущие живой материи, никоим образом не вытекают из физических и химических свойств молекул, её составляющих.

Человек является частью природы, частью живой материи. Как отмечал Френкель Я.: “Нормальное состояние… всякой живой системы, с какой бы точки зрения она не рассматривалась (механической или химической), есть состояние неустойчивого равновесия, в поддержании которого и заключается жизнь” [22]. Мозг всегда рассматривался как сложная система, находящаяся в равновесном устойчивом состоянии. Исходя из этого и разрабатывалась методология всех экспериментов, связанных с работой мозга. На самом деле мозг представляет собой образец синергетической системы по всем своим параметрам, характеристикам и процессам, протекающим в нём. Естественно возникает желание сформулировать законы функционирования мозга на основе фундаментальных принципов самоорганизации в синергетике [22].

Исследования в области синергетики высшей нервной деятельности позволили сформулировать следующие принципы работы мозга человека.

Мозг человека функционирует вблизи критического состояния. Чрезвычайная чувствительность нашего мозга к малейшим изменениям, как внешних стимулов, так и внутренних психических процессов, указывает на то, что мозг как сложная система функционирует вблизи бифуркационного состояния. Сознание, подсознание, творчество, нейропластичность, синхронизация как механизм интегративной функции мозга, восприятие неоднозначных образов связаны с феноменологией критических явлений, с принципом неустойчивости.

Функция распознавания образов. Это фундаментальное свойство живой природы. Наиболее распространённая в синергетике модель распознавания образов, предложенная Хопфилдом Дж., обладает важным свойством мультистабильности, что делает эту модель согласованной с принципом критического состояния, вблизи которого функционирует мозг. Принципиально важной особенностью распознавания образов нейронной сетью является способность восстановления образа по редуцированным, неполным, искажённым данным. По ним нейронная сеть способна восстановить полный ключевой образ, хранящийся в памяти. Условный рефлекс, способность прогнозирования будущих событий также можно описать как процесс восстановления полного образа по его фрагменту.

Хаотическая динамика магнитоэлектрической активности мозга. Исследования показали, что электроэнцифалограмы (ЭЭГ), а также магнитные поля, генерируемые в межнейронных тканях мозга, представляют собой детерминированные хаотические процессы с небольшим числом степеней свободы, что указывает на высокую степень самоорганизации в электрической активности нейронов.

Можно предположить, что свойства процесса генерации ЭЭГ сигнала в основном определяются коллективными степенями свободы больших нейронных ансамблей, с числом нейронов в ансамбле порядка 10⁹. Детерминированный хаос характеризуется наличием периодического процесса, траектория которого воспроизводится, то есть после повторения начального состояния вновь воспроизводится одна и та же траектория, независимо от её сложности. Диссипативная система может переходить в упорядоченное состояние в результате неустойчивости предыдущего неупорядоченного состояния. Первоначально устойчивая диссипативная структура в процессе своей эволюции достигает критического значения, отвечающего порогу устойчивости структуры, начинает осциллировать, а возникающие в ней флуктуации приводят к самоорганизации новой, более устойчивой структуры на данном иерархическом уровне эволюции. При этом важным является тот факт, что переходы устойчивость-неустойчивость-устойчивость контролируются кумулятивной обратной связью. Она позволяет самоорганизовывать такую внутреннюю структуру, которая повышает степень её организации. Кумулятивный эффект связан с петлёй положительной обратной связи (ПОС). Она приводит к потере системой устойчивости своей организации. Петля ПОС делает возможным в далёких от равновесия состояниях усиление очень слабых возмущений до гигантских, разрушающих структуру системы, к резкому качественному скачку. Кумулятивный эффект заключается в том, что незначительная причина вызывает цепь следствий, каждое из которых всё более существенно. Он способствует накоплению определённых свойств системы, а затем под действием флуктуаций запускает в системе усиливающийся процесс (эффект бабочки).

Интегративная функция мозга и синхронизация нейронной активности. Все данные о том или ином нашем действии поступают практически одновременно в разные области мозга, но при этом формируется целостный многомодальный образ, в котором эта разномодальная информация связана друг с другом. Существует гипотеза о том, что механизмом этой интеграции является кратковременная (доли секунды) синхронизация активности нейронных ансамблей соответствующих отделов мозга, благодаря чему и формируется целостный образ. Синхронизация есть мера степени согласованности между временными структурами сигналов безотносительно к амплитуде этих сигналов. В нейрофизиологии о синхронизации говорят, если она сохраняется в течение нескольких сотен миллисекунд. Такая быстрая десинхронизация необходима для того, чтобы дать возможность использовать интеграционный механизм синхронизации для последующих поведенческих актов. Исследователи, работающие над проблемой природы сознания, считают, что ритмическая и синхронизированная активность нейронных ансамблей могла бы служить основным механизмом сознания. Отметим также, что механизм реализации любого врождённого безусловного рефлекса требует высокой степени интеграции функций различных отделов мозга, то есть высокой синхронизации нейронной активности [22].

По мнению Бака внешний сигнал имеет доступ ко всем разделам мозга, ко всей информации, хранящейся в памяти, поскольку информация хранится в мозге в распределённом виде. Но это возможно лишь в критическом состоянии, в котором корреляции распространяются на дальние расстояния. Основным параметром, определяющим нахождение мозга в критическом состоянии, является среднее число нейронов, возбуждаемых одним нейроном в нейронной сети мозга. Если это число меньше некоторого критического значения, то информация по нейронной сети распространяться не будет. Если оно будет больше критического, то все отделы мозга окажутся связанными между собой. Критическому значению числа возбуждаемых нейронов соответствует состояние сознания. Значению, меньшему критического, соответствует состояние подсознания. Значение параметра выше критического соответствует творческому состоянию (интуиция, озарение и т.д.).

Подведём небольшое резюме. Если традиционные исследования рассматривают функции мозга, как строго локализованными, то в синергетическом подходе все основные функции мозга считаются распределёнными среди огромного числа взаимосвязанных нейронов. Кроме того, синергетика мозга базируется на идее параллельной обработки. В мозге животных и человека постоянно идут процессы самоорганизации и распада функциональных нейронно-сетевых структур. Каждая такая нейронная сеть, объединяющая нейронные ансамбли из разных отделов мозга, создаётся для реализации определённой функции мозга [22].

Синергетическая модель мозга согласуется с теорией жёстких и гибких звеньев Бехтеревой Н.П. и с концепцией системной динамической локализации ВПФ Лурия А.Р. Кроме того, она объясняет полифункциональность мозговых структур, нейропластичность мозга, его интегративную функцию, синестезию, распознавание образов и ассоциативную память.

Общие принципы структурной организации мозга, конечно, не случайны, а глубоко закономерны. В них воплощены именно те условия, которые диктовали именно такие, а не иные пути самоорганизации.

Голографическая модель мозга.

Исследования Пенфилда У., канадского нейрохирурга, показали, что для специфической памяти характерна конкретная локализация в головном мозге. Он использовал в своих экспериментах отсутствие болевого синдрома в мозговой ткани. Стимуляция электрическим током определённых участков мозга эпилептиков приводила к активации записей прошлого пациентов. Это позволило ему сделать вывод о том, что наша память – это полная запись всех, даже самых незначительных ежедневных событий.

Затем исследованием механизма памяти занимался Лешли К. Его эксперименты сводились к локализации и удалению определённых участков мозга, ответственных за хранение той или иной конкретной памяти. Вывод, к которому пришёл Лешли К., сводился к тому, что память в целом нельзя устранить, какие бы участки мозга не удалялись. По его словам, “памяти нигде нет, но в то же время она всюду”.

Возникает вопрос – локализована ли конкретная память в определённых участках мозга или же она распределена в мозговой ткани. Идея о распределённом характере памяти принадлежит нейрохирургу Прибраму К. Она получила дальнейшее подтверждение в экспериментах. Удаление значительной части мозга может привести к тому, что память пациента становится расплывчатой, но никто ещё не терял после операции избирательную (селективную) память [29]. Для объяснения распределённого характера памяти Прибрам К. использовал принцип голограммы, предложенный Габором Д.

Голография – это способ записи и восстановления волнового поля, основанный на регистрации интерференционной картины, которая образована волной, отражённой предметом, освещаемым источником света (предметная волна), и когерентной с ней волной, идущей непосредственно от источника света (опорная волна). Интерференционная картина, зафиксированная на фотопластинке после её проявления, называют голограммой объекта. В отличие от фотографического негатива объекта, голограмма не имеет внешнего сходства с объектом. Она представляет собой узор из чередующихся малых областей различного почернения эмульсии. Голограмма, освещённая опорной волной, создаёт такое же амплитудно-фазовое пространственное распределение волнового поля, которое создавала при записи предметная волна [30].

К основным свойствам голограмм можно отнести следующее.

• Информация об амплитуде предметной волны, записанная на голограмме в виде контраста интерференционного рельефа, и информация о фазе – в виде формы и частоты интерференционных полос, позволяют получить объёмную копию предмета.
• Интерференционная картина в каждой точке голограммы определяется светом, рассеянным всеми точками предмета. Поэтому каждый участок голограммы содержит информацию обо всём объекте. Следовательно, с помощью даже малого фрагмента голограммы можно восстановить изображение всего объекта.
• На одну и ту же фотопластинку можно последовательно записать несколько различных голограмм, изменяя каждый раз, например, угол падения опорной волны.
• Голография применяется для хранения и обработки информации. Информация об объекте, записанная в виде интерференционной структуры, однородно распределена по большой площади. Это обусловливает высокую плотность записи информации и её большую надёжность. Обработка записанного на голограмме массива информации световым пучком происходит одновременно по всей голограмме (с огромной скоростью). Голографические методы используются для поиска заданной информации, её кодирования и распознавания образов.

В рамках такого голографического подхода каждая часть мозга может содержать информацию, восстанавливающую память как целое. Таким образом по Прибраму К. в основе памяти лежит голографический принцип.

Кроме того, как показали Лешли К. и Прибрам К., зрение также голографично. Даже после удаления у крыс 90% зрительного отдела коры головного мозга они были в состоянии выполнять задачи, требующие сложных зрительных операций (Лешли К.). 98% оптических нервов у кошек могут быть удалены без нарушения их способности выполнять сложные зрительные задачи (Прибрам К.). По этому поводу Прибрам К. писал: “Полученные экспериментальные результаты не согласуются с положением, согласно которому предмет проецируется на поверхность коры головного мозга подобно фотографии” [29]. Природа голограммы как “целого, заключённого в части” вполне могла объяснить, почему удаление большей части коры головного мозга не нарушает способность мозга выполнять зрительные задачи. Эта теория также объясняет отсутствие соответствия между внешним миром и электрической активностью мозга.

Представление о том, что след памяти не имеет определённой локализации, а считывается с нейронов разных структур мозга в зависимости от обстоятельств, подтверждено экспериментально [31]. Факты, полученные в опытах, указывают на принцип распределённости энграммы как основу организации памяти. Они демонстрируют изменчивость пространственного расположения пунктов локализации памяти (“плавание” энграмм).

По Прибраму К. мозг использует математический метод Фурье (преобразования Фурье), а именно, перевод видимого образа в волновую форму и обратно. Они позволили Габору Д. перевести изображение объекта в интерференционное “пятно” (голограмму), а затем голограмму в первоначальное изображение. Виртуальный образ – это основа памяти. Нейроны имеют дендриты и синапсы, и когда электрические сигналы достигают концов этих разветвлений, далее они распространяются в виде волн, которые при наложении и образуют нейронные голограммы. Они создают наши ментальные образы и наше конкретное представление о мире. Но для этого требуется активизировать голограмму. Таким образом мы имеем бесконечный калейдоскоп интерференционных картин. Кодирование и декодирование частот – с этим голограмма справляется великолепно. Как пишет Прибрам К.: “Голографический принцип неизменно фигурирует в волновой природе взаимодействия нервных клеток мозга”.

Голографическая природа мозга позволяет объяснить не только распределённый характер памяти и зрения, но и колоссальную вместимость памяти; механизм хранения памяти и карту памяти; способность забывать и вспоминать; ассоциативную память; фотографическую память; фантомные боли; сохранение информации в памяти человека во время клинической смерти; способность мгновенно извлекать из “хранилища” ту информацию, которая закодирована с помощью такого волнового процесса [29].

Одним из доказательств непрерывного голографического распределения памяти считаются эксперименты Питша П. Он показал, что поведение саламандры в процессе питания не зависит от того, каким образом располагается мозг у неё в голове. Питш П. менял местами левое и правое полушария мозга, менял местами верхнюю и нижнюю части мозга, разрезал мозг на кусочки и переставлял их, и даже удалял жизненно важные участки мозга. Но во всех случаях оставшейся ткани мозга хватало для того, чтобы поведение саламандры возвращалось к нормальному состоянию.

Девалуа Р. и К. преобразовали методом Фурье черно-белые клетки в простые волновые формы. А затем провели эксперименты для выяснения того, как клетки мозга в зрительной части коры реагируют на эти новые волновые формы. Оказалось, что клетки мозга реагировали не на первоначальные образы (черно-белые клетки), а на волновые формы этих образов.

Исследования Бернштейна Н. показали, что даже наши физические движения могут быть закодированы в мозгу в виде волновых форм Фурье. Он нарисовал белые точки на танцорах и снял их танец на черном фоне. Когда он преобразовал движения танцоров в язык волновых форм, то обнаружил, что их можно анализировать методом Фурье. Волновые формы содержат скрытые паттерны, позволяющие предсказать следующее движение с точностью до мм. Таким образом, мозг анализирует движения, разбивая их на частотные составляющие.

То есть зрительная часть коры головного мозга реагировала не на паттерны, а на частоты различных волновых форм. Поэтому Прибрам К. занялся оценкой роли частоты и для других органов чувств. Ещё 100 лет тому назад Гельмгольц показал, что ухо является анализатором частот. Более поздние исследования подтвердили также зависимость от частоты органа обоняния. Работы Бекеши Г. наглядно показали, что наша кожа чувствительна к некоторым вибрационным частотам (речь идёт о сенсорных нейронах кожи) и что орган вкуса использует частотный анализ. Существуют эксперименты Бехтеревой Н.П., указывающие, что человеческий мозг является органом, который порождает волновые структуры, адекватные формам внешнего мира.

Лебедев выдвинул “предположение о записи воспринимаемой информации и её хранении в памяти в виде устойчивых голографических узоров, образованных разными фазами когерентных незатухающих волн нейронной активности, появляющихся в разных местах мозга”. Гаряев, создатель волновой генетики, отмечает: “ДНК в составе хромосом нейронов головного мозга обладает ещё одним существенным свойством, связанным с механизмами корковой памяти. Такая память человека имеет отчётливо выраженную и хорошо изученную голографическую природу”.

Таким образом, существует много доказательств того, что любой из наших органов чувств обладает гораздо большим частотным диапазоном восприимчивости, чем предполагалось ранее. И каким-то образом мозг переводит всю эту лавину частот, которую он воспринимает с помощью всех органов чувств, в наше конкретное представление о мире. С этим трудно не согласиться. Ведь язык мозга – это электрические процессы. Благодаря им осуществляется функция коммуникации между нейронами. Но электрический процесс сам является результатом биохимических и биофизических явлений, за ним стоит определённый “молекулярный субстрат”. Энграмма, имея в своей основе определённый “молекулярный субстрат”, актуализируется только при переводе молекулярного кода на уровень электрической активности.

В итоге голографическую модель Прибрама К. можно свести к следующему. Вся информация является распределённой по коре мозга. Хранение информации и память Прибрам К. связывает в основном с гиппокампальной областью, а процессы воспоминания – с гиппокампальным тета-ритмом. Взаимодействие динамических структур возбуждения, падающих на рецепторные поверхности, после их передачи кодируется благодаря горизонтальным связям в активность медленных потенциалов групп нейронов и образует временные микроструктуры, рисунки которых зависят скорее от функциональной организации нейронных соединений, чем от нейронов, как таковых. Нейронное отображение входных воздействий создается с помощью преобразований, которые в оптике называются голографией, основанной на использовании явления интерференции структур. Рецепторные явления служат миниатюрными моделями “нейронного голографического” процесса.

Сущность голографической концепции состоит в том, что образы восстанавливаются, когда их представительства в виде систем с распределённой информацией активизируются. Восстановление того, что хранится в памяти, зависит в основном от повторения данной структуры, которая первоначально вызвала этот процесс сохранения. Эта способность адресоваться прямо к содержанию информации безотносительно к её локализации, устраняет необходимость иметь в мозге карты памяти, пункты для хранения информации.

Голографический подход не решает все проблемы восприятия и памяти. Нейронная голограмма объясняет психологическую функцию формирования образа и механизм распределения памяти в мозге. Это не означает, что память распределена беспорядочно по всему мозгу. Это касается только тех областей, где входные воздействия вызывают устойчивые узоры синаптических микроструктур. И главное, что голографический подход не противоречит классическим нейрофизиологическим концепциям. Он обогащает их тем, что придаёт особое значение не нервным импульсам аксона, а микроструктуре медленных потенциалов, которая развивается в постсинаптических и дендритных сетях [32].

Необходимо отметить ещё и следующее. По мнению Прибрама К., мозг, преобразующий волновую информацию в образы реального мира, тщательно контролирует эту информацию, регулярно “вычёркивая” ненужное нам из нашего восприятия. Существование такого “сита-фильтра” признаётся многими. Но по какому принципу мозг отбирает информацию, которую следует донести до нас, пока неясно. Система также защищает сознание и от большей части экстрасенсорной информации. Это позволяет объяснить парапсихологические феномены как аномалии в работе мозга. Он перестаёт выполнять роль фильтра и начинает воспринимать происходящее в расширенном диапазоне.

Как показали исследования, даже в обычной ситуации система “глаз-мозг” не делает точных фотографических снимков, а весьма произвольно поступает с текущей информацией об окружающем мире, прежде чем передать её нам. Этот факт известен невропатологам. Зрительная информация, поступая в мозг, до передачи в зрительную кору редактируется и модифицируется височными долями. Некоторые результаты показывают, что на информации, поступающей посредством зрения, основано менее 50% того, что мы “видим”, остальное складывается из самих ожиданий, как “должен” выглядеть мир. Мы привыкли реагировать на ожидаемое, а не на то, что есть в действительности. Словом, считается, что орган зрения – глаза, а между тем “видит” мозг. Возможно, что это обусловлено оптимизацией его работы.

Квантовый подход к проблеме сознания.

Какая связь между квантовой механикой и сознанием? Вспомним, как возникла квантовая механика. Невозможность объяснения излучения абсолютно чёрного тела в рамках понятийного и математического описания составляющих макромира (вещество и поле, дискретная и непрерывная формы материи) привели к квантовой гипотезе Планка, к корпускулярно-волновому дуализму света, к гипотезе Де Бройля, к корпускулярно-волновому дуализму материи и к квантовой механике.

В лице квантовой механики появился инструмент-методика, с помощью которой описывается поведение объектов микромира. Главным является корпускулярно волновой дуализм микрообъектов (частица-волна). Благодаря логическому мышлению нашего сознания был спроецирован понятийный и математический аппараты макромира на микромир, что не всегда обосновано в силу масштабных факторов.

Заслуга создателей квантовой механики состоит в том, что было разработано такое понимание квантовой механики, с помощью которого можно было результативно решать квантово-механические задачи. Была предложена вероятностная интерпретация пси-функции, в рамках которой квадрат модуля пси-функции даёт плотность вероятности нахождения микрочастицы в соответствующем месте пространства. Основным уравнением квантовой механики является уравнение Шредингера, записанное для пси-функции.

Главными принципами квантовой механики являются утверждения, что: в квантовой механике состояние физической системы определяется не значениями, а распределениями вероятности значений соответствующих измеряемых величин; одно измерение ничего не говорит о состоянии системы, и чтобы определить распределение вероятности путём измерения, требуется достаточно длинная серия измерений, а путём вычислений это можно сделать с помощью “вероятностной интерпретации волновой функции”. В данной интерпретации принимаются положения о полноте квантовой механики и о вероятностном типе описания, применяемом к индивидуальным квантовым объектам, а также утверждение, что состояние квантовой системы существует независимо от того, измеряется оно или нет. И в ней нет явления “редукции (коллапса) волновой функции” – это мгновенное изменение волновой функции системы. Такой переход не описывается уравнением Шредингера [27, 33].

Следствием принципа суперпозиции состояний в квантовой механике (Y =C_{1Y 1} + C_{2Y 2}) является то, что если состояние частицы описывается вектором состояния Y , то в каком-то смысле частица находится одновременно в обеих точках т1 и т2, причём эти точки могут быть удалены друг от друга как угодно далеко. И как показали эксперименты, такой способностью (одновременно находиться в разных точках) обладают все микрообъекты. Кроме того, если до измерения система находилась в состоянии Y , то оно не тождественно ни состоянию Y ₁, ни состоянию Y ₂, в одном из которых оказывается система после измерения, в результате редукции волновой функции. Суперпозиция, существовавшая перед измерениями, не должна исчезать в результате действия прибора. То есть при квантовых измерениях свойства, обнаруженные при измерении, могут вообще не существовать до самого измерения.

Угаданный формально-математический язык квантовой механики, “копенгагенская интерпретация” экспериментальных результатов, как заявляли сами создатели, есть не что иное, как требование логики. Бор неоднократно говорил, что волновая функция описывает не реальный мир, а только знание, необходимое для предсказания результатов экспериментов. Понять же, что собой представляет квантовый объект, какими он обладает свойствами и какой нужен понятийный аппарат для его описания пока не представляется возможным. Поэтому квантовая механика рассматривается как самосогласованная, логически непротиворечивая, математическая теория, предсказания которой согласуются с экспериментами. Это набор концепций и формул, описывающий поведение микрообъектов в определённых пределах.

С позиции вероятностной интерпретации квантовой механики остаются непонятными многие вопросы:

• чем обусловлен корпускулярно-волновой дуализм микрообъектов;
• как квантовая суперпозиция состояний и коллапс волновой функции приводят к той реальности, которую мы наблюдаем;
• чем объясняется коллапс волновой функции и что происходит в момент её “реализации”;
• какова роль наблюдателя и экспериментатора при опытах с микрообъектами;
• что стоит за математическим аппаратом квантовой механики;
• почему любые попытки получить информацию о траектории движения микрочастиц и даже принципиальная возможность этого ведут к нарушению их волновых свойств, разрушают интерференцию.

Фейнман Р. отмечает, что “квантовая механика даёт совершенно абсурдное с точки зрения здравого смысла описание Природы, но оно полностью соответствует эксперименту…”. Для понимания этой “абсурдности” и нужны какие-то другие интерпретации квантовой механики и квантовой реальности [27, 33].

В 1957г в своей интерпретации квантовой механики Эверетт Н. [34] отказывается от постулата редукции и учитывает ещё работу сознания наблюдателя. Измерительный прибор он рассматривает как квантовую систему. Тогда, если применить квантово-механическое описание к системе “измеряемый объект + измерительный прибор”, то по законам квантовой механики редукции быть не должно и все компоненты суперпозиции состояний в процессе измерения изменяются, но остаются. То есть после измерения все альтернативы по-прежнему содержатся в описании состояния измеряемой системы. Это альтернативные классические состояния квантового мира. А то, что наблюдатель видит один результат, одну альтернативу – это следствие работы его сознания. Оно выбирает ту единственную альтернативу, ту классическую проекцию реального квантового мира, которая соответствует нашей реальной действительности. Поэтому наблюдения всех наблюдателей согласованы. Это и есть редукция волновой функции в момент измерения в квантовой механике, когда подключается сознание наблюдателя. Так что реальная действительность на макроуровне – это, возможно, заслуга нашего сознания, его “выбор” [35]. По мнению Хокинга С., так как квантовая механика связана с вероятностным характером вещества и энергии, то пока не найдётся сторонний наблюдатель, всё будет парить в неопределённости в виде спектра возможностей. Эти различные возможности проявляются и осуществляются только в момент измерений-наблюдений, то есть происходит реализация возможности.

Как отмечает Менский М.Б. [35], в дополнение к Эверетту Н., функция сознания состоит в том, чтобы выбрать один из альтернативных эвереттовских миров при квантовом измерении. В этой схеме квантовый мир объективен потому, что не зависит от сознания. Он существует в форме параллельных миров, каждый из которых не менее реален, чем все остальные. Что же касается классического мира, то он возникает лишь после выбора его сознанием в процессе наблюдения. Итак, квантовая реальность представляет собой “сущность”, которая содержит до измерений потенциально бесконечное число возможных состояний, описываемых волновой функцией. Это многоликий калейдоскоп квантового мира. “Выбор”, коллапс волновой функции в процессе наблюдений-измерений (прибор + наблюдатель) – это и есть переход от возможного к реальному. При наблюдении, для получения информации человек вносит в окружающий мир свою логику. Благодаря сознанию наблюдателя, мир становится для него определённым. Иначе он не будет осознан.

В расширенной концепции Эверетта Н. (РКЭ), предложенной Менским М.Б. [36], сознание отождествляется с разделением альтернатив. То есть, альтернативы – это не только различные проекции квантового мира, которые фигурируют вместе (в суперпозиции), и которые разделяются нашим сознанием, придавая смысл каждой из них. Разделение альтернатив – это и есть сознание, то есть отождествление сознания с квантовой селекцией.

Такое понимание сознания по Менскому М.Б. может привести к следующему. При полном или частичном гашении сознания или его выключении (сон, транс, медитация) разделение альтернатив становится неполным и субъект, воспринимая классическую альтернативу, может “заглядывать” и в другие альтернативы, что приводит к озарению, открытию, предвидению и т.п.

О том, что квантовая теория измерений может привести к теории сознания как фундаментального физического свойства; что сознание определяется не как функция мозга, а как независимое понятие, необходимое для логической полноты квантовой теории; что мозг не порождает сознание, а играет роль интерфейса между сознанием и телом, обсуждается Менским М.Б. также в работе [37]. И конечно в основе всего выше сказанного лежит, на его взгляд, самая корректная интерпретация квантовой механики – интерпретация Эверетта Н.

Пенроуз Р., в отличие от Менского М.Б., пытается вывести категорию сознания из поведения мозга. Коллапс волновой функции или редукцию состояния квантовой системы, которая возникает при измерении и приводит к наблюдаемому результату, Пенроуз Р. и Хамерофф С. связывают с квантово-механической работой микротрубочек – микроскопических структур мозга, входящих в цитоскелет клеток (в том числе аксонов), и не подвергающихся декогеренции. Согласно этой концепции, редукция состояния в мозге происходит спонтанно, и последовательность редукций вызывает состояние ума, которое называется сознанием [37, 38]. По модели Пенроуза-Хамероффа микротрубочки обеспечивают нам квантовое сознание. Но остаётся не доказанным, что микротрубочки не подвергаются декогерентности на масштабе времени, характерном для мыслительных процессов. В такой влажной и тёплой среде, как мозг, вряд ли найдутся условия, в которых сохранится когерентность. Тегмарк (2000г) рассчитал, что квантовые суперпозиции молекул, вовлечённых в нейронные сигналы, не смогут просуществовать даже мгновения времени, необходимого для передачи сигнала.

Могут ли молекулярные структуры мозга принимать состояние суперпозиции, подобно частицам в эксперименте с двойной щелью? Могут ли квантовые суперпозиции проявляться в том, как нейроны сообщаются посредством электрических сигналов? Эти вопросы остаются открытыми. А идея Пенроуза Р. об “оркестрованной объективной редукции” пока остаётся идеей.

Но квантовый подход Пенроуза Р. к сознанию рано ещё отрицать полностью. Дело в том, что показана необычная устойчивость квантовых состояний в растениях. КПД использования солнечного света (фотосинтез) у растений чрезвычайно высок. Передача электронного возбуждения от точки поглощения фотона к точке передачи энергии в реакционный центр осуществляется практически мгновенно и без потерь по пути. Оказалось, что белки, задействованные в переносе энергии при фотосинтезе, используют состояния квантовой суперпозиции. Возбуждение делокализуется, одновременно идёт по нескольким путям, и только под конец снова собирается вместе в единое возбуждение в нужном месте – это и есть квантовая когерентность. Перемещение электронного возбуждения идёт в соответствии с квантовыми законами и использует квантовую когерентность. Причём она непонятно живуча и тепловое движение её не разрушает. Этим объясняется высокий уровень эффективности фотосинтеза. Измеренная длительность когерентных состояний в протеинах растения оказалась в несколько раз больше, чем считалось возможным [39].

Возникла идея, что в основе этого явления лежит не чисто электронный, а вибронный (колебательный) механизм перекачки энергии света. При этом колебания атомов не разрушают, а поддерживают квантовую когерентность возбуждения. Вибронные колебания могут проявляться и внутри одной достаточно сложной молекулы. В 2014 году экспериментально было продемонстрировано, что квантовая когерентность в молекулах действительно держится на пикосекундном масштабе за счёт вибронных возбуждений [40]. Конечно пока нет никаких оснований связывать это с нейрофизиологией мозга. Но тем не менее это говорит о том, что некоторые биологические процессы могут основываться на квантовых.

Многие считают, что мозг работает по принципу квантового компьютера. Квантовый компьютер использует явления квантовой суперпозиции и квантовой запутанности для передачи и обработки данных. Основные принципы квантовой механики:

• состояние частицы определяется только с какой-то долей вероятности;
• если частица может иметь несколько состояний, то она и находится сразу во всех возможных состояниях (принцип суперпозиции);
• процесс измерения приводит к исчезновению суперпозиции (коллапс волновой функции);
• знание о состоянии частицы, полученное измерением, отличается от реального состояния частицы до измерения.

В результате, если обычные компьютеры используют бинарный код: 0 или 1; то квантовые компьютеры используют кубиты: 0, 1, 0 и 1 сразу. То есть выигрыш в квантовых алгоритмах достигается за счёт того, что при применении одной квантовой операции большое число коэффициентов суперпозиции квантовых состояний, которые в виртуальной форме содержат классическую информацию, преобразуется одновременно.

Сложность заключается в создании условий, при которых квантовый бит сможет бесконечно долго находиться в состоянии суперпозиции (очень низкие температуры, защита от электрических и магнитных полей, давление, вибрации и т.п.). Вряд ли хрупкие квантовые состояния могут сохранятся долго в такой среде как мозг. Хотя работы в этом направлении ведутся. Ведь действительно по многим свойствам и признакам мозг работает как биологический квантовый компьютер. Так что квантовый подход Пенроуза Р. к сознанию, к работе мозга, возможно, имеет большое будущее.

Некоторые “выражения сознания” через нейронные взаимодействия.

Всё больше появляется доказательств того, что всё связанное с сознанием объясняется взаимодействием нейронов, одновременной работой огромных ансамблей клеток. Для этого достаточно принять следующее:

• нейроны мозга полифункциональны;
• чтобы выполнить конкретную задачу группа нейронов объединяется в функциональную систему;
• эти нейроны локализованы в разных областях мозга, но работают синхронно.

Так что группы нейронных взаимодействий и некоторые структуры мозга могут выразить себя как сознание в качестве ментальных явлений. Это, в частности связано с фильтрацией сенсорной информации, с работой зеркальных нейронов, нейронов новизны и “детектора ошибок”.

Известно, что на определённые уровни ЦНС поступает только часть информации, полученной предшествующими уровнями. Фильтрация происходит на разных уровнях ЦНС – в спинном мозге, стволе мозга, таламусе, коре больших полушарий. Механизмы фильтрации разные при нейронной обработке зрительной, слуховой, соматосенсорной информации. Одним из примеров блокировки сенсорной информации является сон. Регуляция потока сенсорной информации необходима для нормального функционирования мозга. Дефицит сенсорного регулирования приводит к шизофрении. Снижается способность мозга подавлять ответы на слабые стимулы. Человек становится легко возбудимым. Он не может сконцентрировать своё внимание.

При этом происходит параллельная обработка сенсорной информации, то есть разными областями мозга одновременно, и при смешении модальностей. Структурами, контролирующими сенсорную информацию, является кора больших полушарий. Одним из механизмов фильтрации является пресинаптическое и постсинаптическое торможение. На фильтрацию сенсорных сигналов оказывают влияние и особые нейроны, и нейромедиаторы. Некоторые нейромедиаторы вызывают защитный механизм наших мыслей от влияния извне. В этом защитном состоянии более примитивная часть мозга вмешивается в рациональное мышление, и лимбическая система может блокировать рабочую память, физически вызывая “ограниченность мышления”. Какой бы ценной не была идея, на нейронном уровне мозг воспринимает её как угрозу и не способен её обрабатывать.

Лимбическая система представляет собой совокупность ряда структур головного мозга. Она окутывает верхнюю часть ствола мозга. Лимбическая система обеспечивает адекватное приспособление организма к внешней среде и сохранение гомеостаза. Она формирует мотивации, эмоции, поведение, обучение; организует память, участие в формировании ориентировочно-исследовательской деятельности; осуществляет организацию мотивационно-информационной коммуникации (речи).

Пути проведения информации от рецепторов к высшим разделам мозга разные:

• Специфический путь предназначен для оценки физических параметров сенсорных стимулов, воспринятых рецепторами одного типа: от нейронов спинного мозга – к нейронам таламуса – первичная проекционная зона коры – вторичные проекционные зоны коры – ассоциативные зоны коры. Последние представляют собой скопления нейронов в лобной доле коры. Это зоны полимодальных нейронов, получающих информацию от мономодальных нейронов. Это зоны распознавания образа. Таким образом в проекционных зонах происходит декодирование информации, возникает представление о модальности сигнала, о его силе и качестве, а в ассоциативных участках коры – определение “что это такое”? Все эти процессы осуществляются с использованием механизма памяти.
• Ассоциативный путь связан с оценкой биологической и социальной значимости сенсорных стимулов, то есть с формированием восприятия. Информация от сенсорных нейронов идёт не только к проекционным ядрам таламуса, но и к ассоциативным его ядрам. В нейронах этих ядер происходит межсенсорная или кросс-модальная интеграция, то есть комплексная обработка информации. В таком виде она отправляется к нейронам ассоциативных зон коры больших полушарий. Это позволяет получить комплексное представление о предметах внешнего мира.
• Неспецифический или мультимодальный путь предназначен для поддержания общего уровня возбудимости мозговых структур.
• Передаточный путь предназначен для использования сенсорной информации на нижних этажах мозга для реализации многочисленных безусловных рефлексов.

Под кодированием понимается установление соответствия между параметрами сенсорного стимула и характеристиками импульсной активности (потенциала действия) нейрона. Это соответствие может быть обусловлено такими характеристиками импульсной активности, как её частота, величина межимпульсных интервалов, степень их стабильности и т.д. Речь, разумеется, идёт об электрических импульсах. Нервный импульс (потенциал действия) является универсальным кодом сенсорных систем, а процесс передачи сенсорного сообщения сопровождается многократным перекодированием на всех уровнях сенсорных систем и завершается в высших отделах мозга.

Главным сегодня в физиологии сенсорных систем является нейронная или детекторная концепция восприятия. Основными в ней являются нейроны-детекторы – высокоспециализированные нейроны коры, способные избирательно реагировать на определённый признак сенсорного сигнала. При этом информация об отдельных параметрах стимула кодируется нейронным детектором в виде потенциалов действия.

По мере обработки информации о сенсорном стимуле в мозге возникает гипотеза о том, что “это может быть”. Гипотетические представления об объекте (ожидаемый образ) извлекаются из памяти и сопоставляются с той информацией, которая поступает из сенсорной системы. Далее принимается решение о соответствии или несоответствии гипотезы объекту, проверяются признаки, уточняющие гипотезу. То есть происходит осознание образа.

Зрительная сенсорная система (зрительный анализатор) является самым важным, так как даёт мозгу примерно 90% воспринимаемой информации. Вся информация от нейронов первичного и вторичных проекционных полей коры передаётся в передние и задние ассоциативные зоны коры (лобные и теменно-височные области коры), где с участием “обученных” нейронов происходит окончательное формирование образа. Когда соответствующий нейрон “узнаёт” предназначенное ему для узнавания, он возбуждается, и это является физиологическим механизмом восприятия.

Не является ли эта фильтрация сенсорной информации на всех уровнях ЦНС причиной “разделения альтернатив сознанием” у Эверетта Н. и “выбор альтернатив – это и есть сознание” у Менского М.Б.? Достаточно лишь принять следующее. Сознание (ментальные явления) – это есть возбуждённое состояние структур мозга, физиологические процессы возбуждённого мозга [2]. С эволюцией живой материи естественно эволюционировал мозг и ЦНС. Эволюция происходила в конкретных условиях макромира. И то, что мы наблюдаем сейчас – жёсткая фильтрация сенсорной информации на всех уровнях – есть обеспечение гомеостаза организма и штатного режима работы мозга. Налицо биологическая защита организма с помощью своего органа управления – мозга. Это и есть “выбор” единственной альтернативы, которая соответствует реальной действительности. При этом происходит не только фильтрация и выборка информации, но и частично её модификация в рамках “ожидаемого”.

Когда у некоторых “выдающихся личностей” возбуждение мозга “зашкаливает”, происходит сбой этой глухой защиты и нарушение штатного режима работы мозга. В этом случае мы имеем то, о чём говорил Менский М.Б. – озарение, интуиция и разная экстрасенсорика. Или во время сна, когда происходит блокировка частичной сенсорной информации, и человек получает возможность выхода за пределы того диапазона, который “диктует” ему мозг в рамках биологической защиты. При медитации также самым главным условием является “отрешение от мыслей”, что означает “снятие на время контролирующей функции мозга”. Йога – это технический термин, обозначающий вполне определённый нейрофизиологический процесс. Он указывает на наличие предварительных условий для перехода к состоянию запредельного.

Некоторые элементы сознания (ментальные явления) могут обуславливаться нейронными взаимодействиями – работой нейромедиаторов, зеркальных нейронов, нейронов новизны и т.п. Так дофамин (нейромедиатор) активирует нейроны поощрения, повышает уровень серотонина, уровень самосознания, вызывает чувство удовлетворения, предвкушения вознаграждения, что относится к ментальным явлениям.

Открытие зеркальных нейронов является одним из главных в нейробиологии. Зеркальные нейроны возбуждаются как при выполнении определённого действия, так и при наблюдении этого действия другими. Они заполняют разрыв между “я” и другими. Зеркально-нейронная система осуществляет внутреннюю проекцию других людей в наш мозг. Они делают нас более социально интегрированными. Мы начинаем понимать состояния других. Наш мозг способен зеркально воспроизводить глубочайшие аспекты чужого внутреннего состояния. Зеркальные нейроны позволяют нам понять самих себя через других. Нельзя считать свою нейронную деятельность собственной, исключая окружение. Мы – глобальная сеть нейрохимических реакций. Взаимодействуя, мы на нейрофизиологическом уровне делимся эмоциями и намерениями. На основании сенсорной информации мы способны зеркально отображать не только поведенческие намерения других людей, но и их эмоциональное состояние. Мы не только имитируем поведение других, но и вступаем в резонанс с их чувствами, с их внутренним мыслительным потоком. Это называется “эмоциональным заражением”. Недаром экспериментально установлено, что через несколько минут беседы определённые мозговые зоны и структуры резонируют в плане активности. Следствием работы зеркальных нейронов могут быть возможные состояния взаимной любви или ненависти, положительные и отрицательные эмоции, сопереживания, взаимопонимание, доверие, гипнотическое воздействие и т.п. Опять налицо ментальные состояния и ментальные процессы. Открытие зеркальных нейронов позволило понять и прояснить нейрофизиологический механизм не только эмпатии, но и таких элементов сознания, как язык и речь человека, социобиология, элементы культуры и науки. Зеркальность является кросс-модальной, она работает для всех сенсорных каналов. Всё – зрение, звуки, запахи … – настраивают нас на внутреннее состояние другого [41].

Мозг использует сенсорную информацию для репрезентации чужого сознания точно так же, как благодаря сенсорным данным создаются образы окружающего мира. И что немаловажно, зеркальные нейроны реагируют только на преднамеренную активность. Нейронная цепь, называемая островком головного мозга, соединяет зеркальные нейроны и лимбические участки, помогая нам добиться физиологического резонанса с другими людьми. Зеркальные системы – это основа социума. Они делают человека Человеком. Поэтому появление зеркальных нейронов (примерно 40 тысяч лет назад?) считается критической точкой в эволюции мозга человека.

Даже если не работают явные сенсорные каналы и нет явных сенсорных стимулов, необходимо учесть тепловое излучение тел – испускание электромагнитных волн за счёт внутренней энергии. Оно имеет место при любой температуре, однако при невысоких температурах излучаются в основном длинные (инфракрасные) волны. Существуют такие характеристики излучающего тела, как лучеиспускательная способность r_wT, поглощательная способность a_wT и закон Кирхгофа, описывающий тепловое излучение:

Где f(w,T) – универсальная функция Кирхгофа, которая описывает распределение энергии теплового излучения, его спектральный состав.

Закон Кирхгофа не зависит от химической природы тела. Выражение для f(w,T) было получено впервые Планком (формула Планка) на основании гипотезы о том, что электромагнитное излучение испускается в виде порций (квантов) энергии (квантовая гипотеза Планка). Это электромагнитное излучение также может служить сенсорным стимулом для зеркальных нейронов. Поэтому, когда мозг решает, каким приказом вызвать то или иное поведение, он принимает во внимание не только сигналы прямого стимула, но и общее состояние природного и социального окружения.

Нейроны новизны – это нервные клетки, реагирующие на первые предъявления стимулов, на их новизну. Это – “детекторы новизны”. Они находятся в гиппокампе, который отвечает за формирование долговременной памяти и за обработку и хранение пространственной информации. Нейроны новизны выделяют новые сигналы. Их фоновая импульсация возрастает при действии новых стимулов разной модальности. По мере повторения стимула и в зависимости от силы возбуждения ответ нейрона новизны избирательно подавляется так, что дополнительная активация в нём исчезает и сохраняется лишь фоновая активность. Возможно, что эта фоновая активность связана с голографической природой памяти.

“Детектор ошибок” – это мозговой механизм оптимизации мыслительной деятельности. Это популяции нейронов, реагирующие селективно на ошибочное выполнение задания. Данный феномен был открыт Бехтеревой Н.П. в 1968г [42]. Детектор ошибок работает на бессознательном уровне, обеспечивая устойчивое функциональное состояние мозга, и тем самым поддерживая “правильное” поведение человека. Физиологический механизм его работы заключается в постоянном мониторинге и сравнении информации о текущем состоянии с моделью, находящейся в матрице памяти. Активация детектора ошибок происходит при рассогласовании деятельности с хранящейся в мозге матрицей. Бессознательный механизм детектора ошибок поддерживает верную модель поведения человека. Перед совершением человеком ошибки или неправильном опознании стимула определённые нейроны “сигнализируют” об этом (наблюдается их импульсная активность). То есть нейроны реагировали на ошибочное действие, которое ещё не было осуществлено и которое не было осознано человеком. Это согласуется с результатами Анохина П.К. (1955г), который показал, что мозг “предвосхищает” (моделирует) свойства того результата, который должен быть получен в соответствии с принятым решением. Он опережает ход событий в отношениях между организмом и внешним миром.

Сейчас дополнительно к этому известно, что и после совершения человеком ошибки определённая область коры головного мозга начинает подавать сигналы о допущенной ошибке. В мозге существуют как нейроны-детерминаторы ошибок, которые активны перед совершением ошибки, так и нейроны-детекторы ошибок, которые активируются после совершения ошибки. Это специальная система, в которой ожидаемые действия сравниваются с реальными и в которой полученный сигнал рассогласования используется для последующей коррекции поведения [43]. Детектор ошибок выполняет роль стабилизатора работы мозга и во многом определяет условно “правильное” поведение человека.

В ходе последних исследований установлено, что на работу мозгового детектора ошибок не действует сознание. Сознательная ложь, сознательное совершение "неправильного" действия приводит к активации системы детектора ошибок. Алкоголь же изменяет режим его работы, ослабляя бессознательный самоконтроль.

Детектор ошибок препятствует отклонению нашего поведения от нормы, включая режим ограничения. Поэтому его называют иногда “блоком гениальности”. Если ослабить работу этой системы, снять ограничения, то человек будет с отклонением от нормы, то есть не ординарным (“гением”, шизофреником). У многих гениев мозг раскрепощается из-за болезни. Возможно, что сбой в работе детектора ошибок объясняет озарения, открытия, изобретения, пики творчества художников, поэтов, музыкантов. Но с другой стороны при активизации сверх возможностей выключаются биологические защитные механизмы, нарушается штатный режим работы мозга, что ведёт к более быстрому изнашиванию организма. Гениальность – это аномалия и гипертрофия. В этом направлении ведутся очень обширные исследования.

Нельзя не упомянуть также ещё об одном открытии Бехтеревой Н.П. Это свойства нейронов подкорковых образований головного мозга реагировать на смысловое содержание речи и участвовать в качестве звеньев систем обеспечения мыслительной деятельности. В дополнение к этому отметим, что если мозг преобразует все сенсорные данные с помощью преобразований Фурье в волновую форму и работает с частотной информацией, то отсюда следует важный вывод. Слова и речь, являющиеся носителями информации в каком-то частотном диапазоне (частотный спектр), могут вызывать реакцию функциональных систем, которые должны определять смысловое содержание речи и слов и вызывать физиологические процессы путём активации определённых зон мозга.

Заключение.

1. Между мыслью и материальным её обеспечением существует двусторонняя связь. Активность нейронов организуется мыслью, а изменения в активности нейронов вызывают изменения в поведении и мыслях человека.
2. Мозг человека – тонко сбалансированное и великолепно защищённое физически и функционально образование, обладающее огромной интеллектуальной мощностью.
3. Одним из интереснейших фактов является отсутствие болевого синдрома в мозговой ткани.
4. Сознание есть результат интегративной работы всех систем возбуждённого мозга. Оно само представляет собой возбуждённое состояние мозга.
5. Нельзя психическое отделить от материального, как и сознание от мозга. Поэтому термин “высшая нервная деятельность” (нейрофизиологические процессы в коре больших полушарий) эквивалентен понятию “психическая деятельность”.
6. Уровень сознания зависит от уровня возбуждения мозга.
7. В рамках классической модели мозга можно особо выделить:
• деление коры головного мозга на цитоархитектонические поля (52 поля Бродмана и 180 полей Эссена);
• концепцию системной динамической локализации ВПФ Лурия;
• концепцию Бехтеревой о жёстких и гибких звеньях мозговых структур;
• гипотезу информационного синтеза Иваницкого.
8. Основу мозговой ткани составляют нейроны – клетки головного мозга. Основными свойствами нейрона являются способность возбуждаться и способность проводить это возбуждение по нервным волокнам в виде нервных импульсов.
9. Нейроны, имея в своём арсенале аксоны, дендриты и синапсы, формируют гигантскую мобильную динамическую сеть, состояние которой меняется с каждым мысленным процессом.
10. Мысль представляет собой особые изменения в нейронах головного мозга. Она же определяет характер множества специфических молекулярных процессов, приводящих к синтезу определённых белков.
11. Самым загадочным в синтезе белков является процесс саморедактирования иРНК, то есть создание информационного кода белка перед его синтезом.
12. Связь материального и психического подтверждается биохимией мозга, которая связана с эндокринными системами, гормонами и нейромедиаторами. Они фактически ответственны за поведение, эмоции и психику человека.
13. Наш мозг – это огромная физически связанная сеть, это гиперсеть, в которой генерируется, отражается и запоминается весь наш субъективный опыт. Это и есть наше “Я”.
14. Исследования алгоритмов работы мозга показали, что в оптимизационной части алгоритма определяющей является эмоциональная оценка. Всё, что мы делаем, направлено на поиск положительных эмоций.
15. Функциональные связи в мозге человека образуют безмасштабные самоорганизующиеся сети. Их отличительными чертами являются: существование узлов-концентраторов, кластерная структура и малая чувствительность к повреждениям.
16. Мозг по всем своим параметрам, характеристикам и процессам является образцом синергетической системы. Мозг функционирует вблизи бифуркационного состояния. Вся его работа связана с феноменологией критических явлений, с принципом неустойчивости, со свойством эмерджентности.
17. Мозг использует в работе преобразования Фурье, переводя сенсорную информацию и “физическое прошлое” в волновую форму, в частотный спектр. В результате чего они записываются в виде интерференционных картин (нейронные голограммы). Эта виртуальная информация кодируется и коды с временными метками хранятся в гиппокампальном комплексе, представляя собой “карту памяти”. В 2011г в гиппокампе были открыты клетки, кодирующие временные интервалы.
18. Для извлечения нужного события из памяти мозг обращается к “карте памяти” и по коду с временной меткой запускает процесс в обратном направлении для получения его голограммы. Таким образом, физическое прошлое хранится не в конкретной итоговой конфигурации нейронных сетей, а в виде кодов нейронных голограмм. Именно поэтому след памяти не имеет определенной локализации, а считывается с нейронов разных структур мозга в зависимости от обстоятельств [31].
19. Предложенная модель “карты памяти”, базирующаяся на преобразованиях Фурье и голографической модели Прибрама, объясняет колоссальный объём памяти, компактность и одновременно её и локализацию, и распределённый характер.
20. Голографический подход придает особое значение не нервным импульсам аксона, а микроструктуре медленных потенциалов, которая развивается в постсинаптических и дендритных сетях.
21. Память является одной из основных функций сознания. С учётом роли волновых процессов можно сделать следующий вывод. Если мозг представляет собой вещественную, материальную структуру, то сознание является его полевой составляющей.
22. Вопрос об использовании квантовых эффектов в работе микроструктур мозга остаётся открытым.
23. В контексте квантовых измерений, принципа суперпозиции и коллапса волновой функции рассматривается пока лишь роль сознания.
24. Можно принять, что мозг работает по принципу квантового компьютера. Но проблемой являются условия, при которых квантовый бит может долго находиться в состоянии суперпозиции.
25. Существует большое количество доказательств того, что многое связанное с сознанием, объясняется работой и взаимодействием нейронов, нейронных ансамблей, сетей и структур мозга. Это:
• жесткая фильтрация информации всеми уровнями ЦНС;
• работа некоторых структур в режиме анализатора спектра;
• работа нейромедиаторов;
• лимбическая система;
• работа нейронов-фильтров;
• работа зеркальных нейронов;
• работа нейронов новизны;
• “детекторы ошибок”.
26. Открытие зеркальных нейронов по значимости приравнивается к открытию структуры молекулы ДНК. Их появление считается критической точкой в эволюции мозга. Они делают человека человеком и являются основой социума.
27. В мозге существуют как нейроны-детерминаторы ошибок, которые активны перед совершением ошибки, так и нейроны-детекторы ошибок, которые активизируются после совершения ошибки.
28. Мозг создан природой в рамках эволюции таким по своей организации для адекватного отражения реальной действительности в рамках макромира.
29. Мозг – это сложная целостная система приёма и переработки энергии и информации, которые он получает из внешнего мира и целесообразно их перерабатывает с учётом гомеостаза.
30. Мозг “предвосхищает” (моделирует) свойства того результата, который должен быть получен в соответствии с принятым решением. Он опережает ход событий в отношениях между организмом и внешним миром. При рассогласовании параметров “идеального” и “реального” он пытается внести коррективы.
31. Проблемы и эксперименты в микромире и мегамире необходимо рассматривать через призму работы мозга. Они не вписываются по масштабам в рамки макромира, на восприятие и отражение которого “настроен” наш мозг.
32. В случае выхода из своего штатного режима работы или сбоя в своей информационной защите мы наблюдаем озарения, открытия, предвидения, экстрасенсорику.
33. Эволюцию мозга, как саморазвитие и самодвижение элемента материи, можно объяснить синергетической концепцией. Суть её сводится к тому, что активность материи связана с неравновесными условиями, порождаемыми самой материей.
34. Мозг – это ключ Бытия. Вопрос только в том, сможет ли и в состоянии ли он сам себя познать. Так как с одной стороны жёсткий штатный режим его работы для обеспечения своего существования в данной реальности. С другой стороны, эволюционный фактор, информационные потоки “заставляют” его нарушать условия своего гомеостаза. Это ведёт к нарушению психического, а затем к разрушению или перестройке материального.
35. Не исключён симбиоз человеческой цивилизации с машинной при условии создания полноценного искусственного интеллекта, аналога человеческого мозга.
36. Для создания полноценной модели работы мозга необходимо объединение его классической модели с нетрадиционными подходами – безмасштабные самоорганизующиеся сети, синергетическая и голографическая модели.
37. В рамках такого комплексного подхода должна разрабатываться и методология экспериментов в нейрофизиологии. Необходимо отойти от концепции его устойчивого равновесного состояния. В действительности в мозге постоянно происходят процессы самоорганизации и распада функциональных нейронно-сетевых структур для реализации определённых функций и выполнения различных задач.
38. На основании всего вышеизложенного можно сделать вывод о том, что для эффективности дальнейшего изучения работы мозга и процессов, происходящих в нём, целесообразно создание проблемной лаборатории, которая бы объединила усилия нейрофизиологов, нейрогенетиков, психологов, химиков, физиков и специалистов компьютерных технологий.

Литература.

1. Медведев С.В., Между мозгом и сознанием, Химия и жизнь – XXI век, https://scisne.net/print≠https://scinse.net/a-1205.
2. Хоцей А.С., Мозг и сознание, Библиотека материалиста, http://library-of-materialist.ru/materialy/brain.htm.
3. Бехтерева Н.П., Магия мозга и лабиринты жизни, Медицина, Санкт-Петербург, 1999г.
4. Бехтерева Н.П., Бондарчук А.И., Смирнов В.М., Мелючева Л.А., Лечебные электростимуляции глубоких структур мозга, ИЭМ АМН СССР, Ленинград; ВОПР. Нейрохир., Медицина, М., 1972г.
5. Смирнов В.М., Стереотаксическая неврология, Медицина, Л., 1976г.
6. Чопра Д., Млодинов Л., Война мировоззрений, Наука и духовность, София, 2012г.
7. Милованов В.Н., Проблема бытия и небытия и эволюция физической реальности, Образование в техническом ВУЗе в XXI веке, ИНЭКА, вып.6, Наб. Челны, 2010г, с.99-103.
8. Анохин К.В., Проблема сознания у животных, https://scisne.net/print≠https://scinse.net/a-1837.
9. Анохин К.В., Наш разум – это гиперсеть, https://scisne.net/print≠https://scinse.net/a-2287.
10. Головной мозг: структура, функции, его задачи и заболевания, http://domadoktor.ru/233-golovnoy-mozg.html.
11. Кора больших полушарий, https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title.
12. Соколова Е.Е., Концепция системной динамической локализации высших психических функций, Psychology On Line.Net, Введение в общую психологию, М., 2007г, с.295-302.
13. Кругликов Р.И. http://www.superidea.ru/tm/oth/sinergetic.htm
14. Иваницкий А.М., Сознание и мозг, https://scisne.net/print≠https://scinse.net/a-286.
15. Жданов А., Алгоритм работы мозга, https://scisne.net/print≠https://scinse.net/a-1592.
16. Учёные из России выяснили, что отличает мозг приматов и человека, https://ria.ru/science/20170424/1492980313.html.
17. Жуков Л.А., Решетникова Н.В., Приложения нейронных сетей, Учебное пособие, Красноярск, ИПЦ КГТУ, 2007г, с.154; http://zhukov.org.ru.
18. Кран Д., Нейронаука популярно,
    http://proneuroscience.ru/myisl-v-mozge-p1/ - часть 1.
    http://proneuroscience.ru/chto-predstavlyaet-iz-sebya-myisl-v-golovnom-mozge-neyrogenetika-myisli/ - часть 2.
    http://proneuroscience.ru/chto-predstavlyaet-iz-sebya-myisl-v-golovnom-mozge-morfologiya-myisli-chast-3 - часть3.
19. Биохимия мозга - Нейробиология, нейрохимия, http://психоаналитик-матвеев.рф/samopoznanie-cheloveka/biokhimiya-mozga/.
20. Биохимия мозга, Откуда всё начинается: нейробиология, http://www.neoesoterik.org/poleznaa-informacia/himia/biohimia-mozga
21. Евин И.А., Сложные сети: Введение в теорию, ин-т машиноведения им. А.А. Благонравова, РАН, http://spkurdyumov.ru/mathmethods/slozhnye-seti-vvedenie-v-teoriyu/.
22. Евин И.А., Синергетика мозга, М., 2005г.
23. Пригожин И., Стенгерс И., Порядок из хаоса, М., Прогресс, 1986г.
24. Князева Е.Н., Курдюмов С.П., Будущее и его горизонты: Синергетическая методология в прогнозировании, Труды семинара, М., изд. МГУ, 2001г, т.4, с.5-19.
25. Милованов В.Н., Соотношение диалектики и синергетики, Сб. научных трудов, ЭОУП №11, ИНЭКА, г. Наб. Челны, 2009г.
26. Милованов В.Н., Синергетика и проблема “случайности” в точке бифуркации, Сб. научных трудов, ЭОУП №13, ИНЭКА, г. Наб. Челны, 2011г.
27. Милованов В.Н., Юнусов Н.Б., Теорема Гёделя, актуализация потенциальных возможностей в квантовой механике и синергетике с позиций гносеологии, Итоговая научная конференция НЧИ К(П)ФУ, 2014г, Сб. докладов, ч.1, с.338-343.
28. Курдюмов С.П., Сайт http://spkurdyumov.ru/category/biology/.
29. Талбот М., Голографическая Вселенная, М., Изд. д. “София”, 2004г, с.368.
30. Милованов В.Н., Загиров Р.Г., Гришкин В.В., Физические основы голографии, Мет. пос., Наб. Челны, ИНЭКА, 2011г, с.15.
31. Центр специальных исследований и экспертиз. ALL RIGHTS RESERVED. 2017.
32. Концепция К. Прибрама, “Голографическая модель мозга”, http://studbooks.net/1329114/psihologiya/kontseptsiya_pribrama_golograficheskaya_model_mozga.
33. Милованов В.Н., Юнусов Н.Б., Некоторые концептуальные вопросы квантовой механики, Итоговая научная конференция НЧИ К(П)ФУ, 2017г, Сб. докладов, с.228-239.
34. Everett H. //Rev. Mod. Phys. 1957. v. 29, p.454-462.
35. Менский М.Б., Концепция сознания в контексте квантовой механики, УФН, т.175, №4, 2005г, с.413-435.
36. Менский М.Б., Квантовые измерения, феномен жизни и стрела времени, УФН, т.177, №4, 2007г, с.415-425.
37. Менский М.Б., Интуиция и квантовый подход к теории сознания, Вопросы философии, №4, 2015г, с.48-57.
38. Квантовая теория человеческого сознания Пенроуза, https://scisne.net/a-997.
39. Показана необычная устойчивость квантовых состояний в растениях, https://scisne.net/a-998.
40. E. Romero et al. Quantum coherence in photosynthesis for efficient solar-energy conversion//Nature Physics. 2014. Advanced online publication. DOI:10.1038/nphys 3017.
41. Дэниел Сигел, Майндсайт. Новая наука личной трансформации, 2015г, Изд. дом: Манн, Иванов и Фербер.
42. N. P. Bechtereva, V. B. Gretchin, Phisiological foundations of mental activity //international Review of Neurobiology. – 1968. – т.11. – c.329-352.
43. Наталья Бехтерева – какой мы её знали, под общей ред. Медведева С.В., Феномен детекции ошибок, 2009г, Изд. Сова, М. – С. Пб., с.53-66.

[Обсуждение на форуме «Публицистика»]