Дискуссии - Наука

В.Н. Милованов

Данная статья является “откликом” на работы Ильенкова Э.В. и Дубровского Д.И., связанных с проблемой соотносительности психики, сознания и мозга, идеального и материального. Дискуссия между данными философами имела место в 60-70 годы ХХ века. (Последняя публикация Э.В. Ильенкова “Психика и мозг” представлена в АТ от 03.07.2022.). Действительно, “Чему обязан Моцарт своими гениальными музыкальными способностями? – генетической случайности? Условиям общественной среды, упорной работе над собой? Удачному стечению жизненных обстоятельств и вдумчивому наставнику?” (Дубровский). Какой фактор рождает всемирно – историческую личность? При каких морфологических, анатомо – физиологических, социально – культурных, социально – исторических условиях возможно рождение яркой личности, гения? Какой фактор поставить на первое место? (Ильенков). И возможна ли корреляция строгой классификации генетических и церебральных особенностей младенцев с психическими различиями, “задатков” и “способностей”? Можно ли “просчитать” ребёнка, разумеется с учётом “типа” нервной системы? “Различия психики обусловлены “отчасти извне, отчасти изнутри”, то есть отчасти природными различиями особей, отчасти – условиями их “воспитания” в определённой среде” (Гегель). Это замечание Гегеля не потеряло своей актуальности и в наши дни.

Психика (психическая реальность) обычно противопоставляется либо физиологии организма, с учётом биологии, генетики, физики, химии; либо понятию “душа” – как метафизической сущности. Посредством психики субъект “строит” картину внешнего мира, регулирует и организует свою деятельность. Считается, что только у человека присутствует высшая стадия развития психики – сознание, что сознание – высшая форма психического отражения действительности. В качестве психических факторов рассматриваются мысли, чувства, ощущения, память, образы, переживания … При всём многоуровневом строении психики и её многофакторности, психику рассматривают как отражение внутреннего и внешнего мира, как отражение реальности.

Проблема соотносительности психики и мозга, материального и идеального. К этой проблеме я буду обращаться не с позиции философии, а с позиции нейрофизиологии, с позиции физики и химии процессов, протекающих в нашем мозге. Факты и только факты. И вот здесь мне понятен скептицизм Ильенкова: “…получится ли из этого нормального новорождённого при нормальных культурно – социальных условиях Моцарт… или Эйнштейн, у научной нейрофизиологии ответа лучше не допытываться”. Проблема соотносительности психики и мозга, с позиции точных наук, при понимании процессов, протекающих в мозге, отчасти, уже перестала быть проблемой. Существует общий психофизиологический принцип, в соответствии с которым кодирование содержания психической деятельности осуществляется комбинациями частот импульсной активности в паттернах разрядов нейронов мозга и в характеристиках их взаимодействия. И это не означает, что нам понятны все принципы работы нашего мозга. Но я полностью согласен с тем, что нельзя допустить вмешательство в дела Природы в этой области. С учётом пространственно – временных факторов любое наше вмешательство будет преступлением. И вряд ли, Природа допустит такое вмешательство! Во-первых, материальная природа мозга накладывает некоторые жёсткие ограничения на процессы мышления в рамках некой биологической защиты. Во-вторых, это противоречит самой идее эволюции, вероятностной картине мироздания, выбору направления эволюции (аттрактора) в рамках метазаконов Бытия (Вселенной). В-третьих, у Ильенкова присутствует знаковое слово – новорождённого. А психика – это не клише, это многофакторное динамическое состояние, зависящее от множества внутренних и внешних факторов, тем более в состоянии новорождённого. Здесь не только генетика и социальная, культурная, историческая среды. Здесь весь внутренний и внешний Миры, генетическая предрасположенность с учётом нескольких поколений и реальная многогранная действительность. Мир един, составляет Единое Целое энергетически и информационно. И главное то, что в этом мире Каждый из нас уникален! Мы – единственные в своём роде, так как каждый момент нашего бытия и нашего окружения неповторимы. И у каждого из нас своя генетика. Природа не допускает повтора и копий. И современные физика, химия, квантовая механика, генетика, нейрофизиология … нам показывают это. Каждый из нас представляет собой штучное производство.

Итак, вернёмся к проблеме соотносительности психики и мозга, к проблеме появления нормального среднестатистического человека, гения и шизофренника. Вопрос о соотносительности материального (процессов, происходящих в мозге) с идеальным (мысль, мышление) всегда был актуальным. Каким образом “студенистая масса в черепной коробке обеспечивает всё богатство нашего внутреннего мира, всё разнообразие нашего поведения?” (Медведев С.В.). 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. Материальная природа мозга накладывает некоторые жёсткие ограничения на процессы мышления в рамках некой биологической защиты. Это обеспечивает штатный режим работы нашего мозга.

Интересным является отсутствие болевого синдрома в мозговой ткани.

Если “мозг” ассоциируется у нас с физическим, материальным объектом, то понятие “сознание” вызывает затруднение. В большинстве из них подчёркивается, что “Сознание” – это высшая форма психической активности человека, связанная с использованием чувственных и мыслительных образов; это осознанное бытие; это субъективный образ объективного мира. 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. 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.

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”.

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.

В плане материальности сознания прослеживается аналогия с кварковой моделью адронов в физике. 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.

Не будем вдаваться в подробности строения головного мозга, но без некоторых минимальных сведений нам не обойтись. 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. 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.

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.

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

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.

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.

Проблемой локализации высших психических функций (ВПФ) занимались Павлов И.П., Выготский Л.С., Лурия А.Р. ВПФ – 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.

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.

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.

В плане соотносительности мозга и сознания заслуживает внимания концепция Иваницкого А.М., которую разделяют многие. 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.

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.

Нейрон включает в себя ядро, митохондрии, цитоплазму, мембрану, дендриты, аксоны, синапсы и шванновские клетки. Митохондрии обеспечивают клетку энергией. 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.

Строение клеточной мембраны хорошо изучено, работа её механизмов, 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 (Жуков Л.А., Решетникова Н.В.).

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, связанные с синтезом белков. 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). 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. 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” (Кран Д.). По отредактированному коду происходит синтез, на основе комбинации аминокислот, точной конечной формы белка, необходимого для “задуманной” перестройки нейронов. Именно конечная форма белка является самым важным фактором в этом сценарии. Клетка 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 к ментальному событию приходят из источников широкого спектра – сенсорная стимуляция со стороны окружающей среды, чтение, наблюдения, элементы культуры, взаимодействие с людьми и т.д.

Биохимия мозга наглядно демонстрирует единую комплексную работу ЦНС и мозга, подчёркивает связь материального и психического.

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.

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) – 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.

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. 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. 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.

Вазопрессин – гормон гипофиза, схожий с окситоцином. Создаёт ощущение привязанности к другому человеку. Таковы основные химические вещества биохимии мозга, влияющие на психику, эмоции и поведение человека.

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. Выходной сигнал отводится аксоном через многочисленные нервные окончания, которые контактируют с дендритами других нейронов, образуя очередные синапсы, которые могут оказывать и возбуждающее и тормозящее действие. Так формируются нейронные сети.

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.

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.

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.

Алгоритм работы мозга с позиций вычислительной техники и кибернетики представляет собой комбинацию двух важных алгоритмов – гносеологического и оптимизационного. 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. Выбирается такой результат, который даёт 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”.

В мозге постоянно идут процессы самоорганизации и распада функциональных нейронно-сетевых структур. Каждая такая сеть создаётся для реализации определённой функции. Есть свидетельства того, что функциональные связи в мозге человека, когнитивные сети образуют безмасштабные самоорганизующиеся сети (Евин И.А.), которые являются одним из любимых инструментов природы.

Для понимания принципов работы мозга, для создания полноценной его модели, наряду с классическим подходом, разрабатываются также синергетическая модель мозга, голографическая модель и квантовый подход к проблеме сознания. Можно отметить следующие результаты.

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. 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. 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 (Евин И.А.). Сознание, подсознание, творчество, нейропластичность, синхронизация как механизм интегративной функции мозга, восприятие неоднозначных образов связаны с феноменологией критических явлений, с принципом неустойчивости. 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.

Идея о распределённом характере памяти принадлежит нейрохирургу Прибраму К. Она получила дальнейшее подтверждение в экспериментах. Для объяснения распределённого характера памяти Прибрам К. использовал голографический принцип. Природа голограммы как “целого, заключённого в части” вполне могла объяснить, почему удаление большей части коры головного мозга не нарушает способность мозга выполнять зрительные задачи. Представление о том, что след памяти не имеет определённой локализации, а считывается с нейронов разных структур мозга в зависимости от обстоятельств, также подтверждено экспериментально. Факты, полученные в опытах, указывают на принцип распределённости энграммы как основу организации памяти. По Прибраму К. мозг использует математический метод Фурье (преобразования Фурье), а именно, перевод видимого образа в волновую форму и обратно. Виртуальный образ – это основа памяти. Нейронные голограммы создают наши ментальные образы. Мы имеем бесконечный калейдоскоп интерференционных картин. Кодирование и декодирование частот – с этим голограмма справляется великолепно.

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.

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. 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.

Некоторые “выражения сознания” через нейронные взаимодействия.

Всё больше появляется доказательств того, что всё связанное с сознанием объясняется взаимодействием нейронов, одновременной работой огромных ансамблей клеток. 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. 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.

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. Сознание (ментальные явления) – это есть возбуждённое состояние структур мозга, физиологические процессы возбуждённого мозга. 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. 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”.

Открытие зеркальных нейронов является одним из главных в нейробиологии. Они заполняют разрыв между “я” и другими. Зеркально-нейронная система осуществляет внутреннюю проекцию других людей в наш мозг. Зеркальные нейроны позволяют нам понять самих себя через других. 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”. Следствием работы зеркальных нейронов могут быть возможные состояния взаимной любви или ненависти, положительные и отрицательные эмоции, сопереживания, взаимопонимание, доверие и т.п. Опять налицо ментальные состояния и ментальные процессы. Зеркальность является кросс-модальной, она работает для всех сенсорных каналов. Всё – зрение, звуки, запахи … – настраивают нас на внутреннее состояние другого.

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.

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.

“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. 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. 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.

В мозге существуют как нейроны-детерминаторы ошибок, которые активны перед совершением ошибки, так и нейроны-детекторы ошибок, которые активируются после совершения ошибки. Детектор ошибок выполняет роль стабилизатора работы мозга и во многом определяет условно “правильное” поведение человека.

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. Так что, прав Дубровский в том, что “Мозг гения – такая же биологическая аномалия, как и мозг идиота”. Основная масса из нас наделена средне-стандартными мозгами, которые работают в штатном режиме. Нормальный, штатный режим работы определяет сам мозг, исходя из поставленной перед ним задачи естественной и социальной средами. Он должен её решить, не нарушая гомеостаз и принцип: “не навреди”. В изменяющихся условиях, без памяти мозг не сможет выполнить данную задачу.

Без памяти, без информации о прошлом нет и будущего, либо оно недолговременно. Из трёх форм биологической памяти, нейрологическая память появляется у животных, обладающих нервной системой. Она является наиболее сложно организованной. Это комплекс структурно – функциональных изменений. Основа памяти заключается в регуляции создания и функционирования нейронных сетей, осуществляющих запись и воспроизведение информации. В регулировке возбудимости нейронов и межнейронных коммуникаций участвуют возбуждающие и тормозящие нейромедиаторы; внеклеточный матрикс; перинейрональные сети; “молекулы или белки памяти”, без которых память “выключится” и т. д. Все они влияют на нейронную активность, синаптическую стабилизацию, формирование нейронных сетей и, в итоге, на организацию памяти. Речь идёт о структурно – функциональной организации памяти, что согласуется с концепцией ВПФ Лурия.

Таким образом, говоря о соотношении психологии и физиологии, о соотношении сознания и мозга, я придерживаюсь чисто натуралистического взгляда на природу и происхождение человеческой психики. Только с позиций нейрофизиологии можно понять сущность психики и сознания. Но для создания полноценной модели мозга необходимо решение следующих проблем:

- проблемы “ритмов мозга”, ибо они представляют суммарную смешанную электрическую активность множества нейронов и являются ключевым фактором в координации деятельности коры мозга;

- проблемы синтеза целостного образа восприятия (гештальта) из множества числа элементов (нейронов – детекторов или узкополосных нейронов – фильтров);

- проблемы клауструма (ограда мозга), который рассматривался Криком Ф. в качестве возможного нейронного коррелята сознания;

- проблемы колонок (модулей) коры мозга, которые представляют собой структурно – функциональную единицу коры и специфичные модули переработки информации;

- проблемы формы кодирования нейронных сигналов, состоящей в том, что разные части мозга используют разные формы кодирования: цифровую и аналоговую. Оба сигнала зависят от характеристики спайков.

Заключение.

Сознание есть результат интегративной работы всех систем возбуждённого мозга. Оно само представляет собой возбуждённое состояние мозга.

1. 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”.
2. Нейроны, имея в своём арсенале аксоны, дендриты и синапсы, формируют гигантскую мобильную динамическую сеть, состояние которой меняется с каждым мысленным процессом.
3. Мысль представляет собой особые изменения в нейронах головного мозга. Она же определяет характер множества специфических молекулярных процессов, приводящих к синтезу определённых белков.
4. Связь материального и психического подтверждается биохимией мозга, которая связана с эндокринными системами, гормонами и нейромедиаторами. Они фактически ответственны за поведение, эмоции и психику человека.
5. Наш мозг – это огромная физически связанная сеть, это гиперсеть, в которой генерируется, отражается и запоминается весь наш субъективный опыт. Это и есть наше “Я”.
6. Исследования алгоритмов работы мозга показали, что в оптимизационной части алгоритма определяющей является эмоциональная оценка. Всё, что мы делаем, направлено на поиск положительных эмоций.
7. 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).
8. Для извлечения нужного события из памяти мозг обращается к “карте памяти” и по коду с временной меткой запускает процесс в обратном направлении. Таким образом, физическое прошлое хранится не в конкретной итоговой конфигурации нейронных сетей, а в виде кодов нейронных голограмм.
9. 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.
10. 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 нейромедиаторов;
         - лимбическая система;
         - работа нейронов-фильтров;
         - работа зеркальных нейронов;
         - работа нейронов новизны;
         - “детекторы ошибок”.

11. В мозге существуют как нейроны-детерминаторы ошибок, которые активны перед совершением ошибки, так и нейроны-детекторы ошибок, которые активизируются после совершения ошибки.
12. Мозг создан природой в рамках эволюции таким по своей организации для адекватного отражения реальной действительности в рамках макромира.
13. Мозг – это сложная целостная система приёма и переработки энергии и информации, которые он получает из внешнего мира и целесообразно их перерабатывает с учётом гомеостаза.
14. В случае выхода из своего штатного режима работы или сбоя в своей информационной защите мы наблюдаем озарения, открытия, предвидения, экстрасенсорику.

[Обсуждение на форуме «Публицистика»]