О системной нейрофизиологии<br> (стр. 3 )

Так, даже у простейших насекомых есть программы добывания пищи, когда рецепторы сигнализируют о такой потребности, есть программы полового поведения, оборонительного поведения, развития организма и т. п. Практически в любой эффектороной программе поведения есть звенья, тормозящие "неправильное" и возбуждающие "правильное" так, что в результате и реализуется общее адекватное поведение. Эти звенья постоянно оптимизируются (уточняются, пренастраиваясь) в ходе естественного отбора, отслеживая изменение общих условий существования вида, адаптируясь к ним. Но если условия изменятся слишком радикально, то простейшему организму остается лишь попытаться игнорировать их потому, что для него еще их просто как бы не существует (нет никакой рецепции, способной это отследить). Чаще всего это кончается летально для вида.<br>

Если выживают те насекомые, у которых в нужном месте возникают тормозные связи, препятствующие неправильному варианту поведения, или те, у которых возникает возбуждение более эффективных результатов поведения, то тем самым получается, что тормозное или возбуждающее действие соответствует виду отклика системы значимости организма (хороши последствия или плохи). Но реализуется не как управляющая связь от самой системы значимости, а посредством эволюционного отбора, что тоже - вполне эффективный метод для достижения нужного результата. <br>

А для более быстрого реагирования на изменение условий, для того, чтобы было возможно формирование и оптимизация поведенческих программ в зависимости от текущего жизненного опыта, а не из поколения в поколение, нужна прямая связь системы значимости с системой формирования поведенческих программ. <br>

Предыдущие два абзаца очень важны для понимания принципов организации адаптивного поведения, вообще для понимания механизмов психических явлений. Этим показывается, как еще у простейших насекомых сформировалась основа для оперативной (в течение жизни самого организма, а не из поколения в поколение) оптимизации поведения, для постоянной адаптации к изменяющимся условиям, что позволяет оставаться адекватным им, быстро переобучаясь. Забегая вперед, поясню, что в зависимости от оценки результатов поведения, у высших животных, создаются условия для преимущественного (массового, неспецифического, но в области, затрагивающей область текущего возбуждения, выделенную вниманием) закрепления связей того типа (тормозных или возбуждающих), какой соответствует этой оценке.<br>

<br>

Важная разница между насекомыми и высшими животными: первые в течение своей жизни не способны к долговременному обучению. Пластичность (обучаемость) их нервной системы, в основном, связана с кратковременными процессами, а не с образованием постоянных связей между нейронами: см. <a href="/neuro/science/data/any. php"> Нервная система виноградной улитки</a>, <a href="/neuro/science/data/mem120.htm"> Пластичность нейронных сетей в цнс виноградной улитки </a>, <a href="/neuro/science/base/mem153.htm"> Физиология насекомых </a>.<br>

Если у насекомых текущее поведение определяется только существующими изначально, при рождении, связями между нейронами, то у высших эти связи формируются активно в течение жизни особи. <br>

Обучение предполагает "память", что является достаточно условным, но удобным понятием. У насекомых память осуществляется в виде временных изменений условий прохождения сигналов между нейронами и представлена текущей активностью нейронов. Это то, что принято называть кратковременной памятью. <br>

В даже в простейшем мозге активность не всегда прерывается как только исчез первоначально вызвавший ее стимул - сигнал от рецепторов. Активность может поддерживаться неопределенно долго в тех случаях, когда эволюционные механизмы отбора определили, что временное пропадание данного стимула не значит пропадание значимого фактора, а необходим учет его уже не ощутимого присутствия. Поддержание активности легко достигается передачей возбуждения в то место, куда ранее поступал сигнал от рецепторов. Поэтому, даже рецептор больше не оказывает влияние, вместо него это делает <a href="/neuro/neuro_sys/help/back_link. php" target="blank"> положительная обратная связь </a>, закольцовывающая возбуждение. Прервать такое самовозбуждение (реверберацию) может только тормозное влияние, когда значение первоначального стимула исчерпает себя. Прикосновение к телу улитки заставляет ее отпрянуть на некоторое время, а не тут же возвращаться как только прервался контакт. В данном случае вместо тормозного влияния может иметь место и просто истощение, привыкание цепи возбужденных нейронов.<br>

Очень важно оценить назначение и понять возникновение механизма сохранения возбуждения после прекращения рецепции - реверберация возбуждения по кольцевым структурам, поддерживающая образ первоначального стимула. См. <a href="/neuro/science/recept/mem147.htm"> Мозговая основа субъективных переживаний </a> <a href="/neuro/science/base/base2.htm"></a> (поиском на слово реверберация), <a href="/neuro/science/data/analisator. php">Проблема переработки информации в зрительной системе лягушки</a>, <a href="/neuro/science/base/mem63.htm">Мозговая организация и психическая динамика </a>, <a href="/neuro/science/base/mem68.htm">Нервная система </a>, <a href="/neuro/science/data/a_ritm. php">Волновые процессы в зрительной коре мозга</a><br>

На экране компьютерного томографа можно непосредственно наблюдать, как под воздействием новых стимулов восприятия активизируются новые зоны и сохраняют активность после прекращения поступления рецепторных сигналов в виде достаточно обособленных очагов возбуждения, которых в мозге может накапливаться очень много к концу дня.<br>

Во время сна, при общем нарастании торможения, организуемом "функциональной системой сна", реверберации начинают терять связи с рецепторными входами (блокировка каналов внешнего восприятия наступает в первую очередь), с соседними активными зонами, все более локализуются, изолируются и большинство из них к концу сна полностью гасятся. (см. <a href="/neuro/science/sleep/sleep2.php"> Глубокий сон разбивает мозг на изолированные островки </a>).<br>

Сон - сама по себе достаточно интересная тема. Эволюционно у разных животных его организация различается, особенно разительно у морских млекопитающих: дельфинов и котов, мозг которых спит не весь, а его половинки поочередно. Сон несет несколько физиологических функций, среди которых нет функции отдыха организма (если не считать того, например, что восстановительный метаболизм позвоночника человека использует горизонтальное положение тела). Главной (если вообще можно что-то в мозге выделять как главное) его задачей является гашение избыточных ревербераций, накапливающихся за активный период со специфическим использование информации (- понимание значения воспринимаемого для организма), которую эти активные зоны содержали. В организации сознания и поведения сон не играет непосредственную роль. <br>

Более подробно о сне, его механизмах можно прочитать: <a href="/neuro/science/sleep/sleep. php">Наука о сне</a>, <a href="/neuro/science/sleep/mem38.htm">Природа сна</a>, <a href="/neuro/science/sleep/mem93.htm">Физиология сна</a>, еще <a href="/neuro/science/sleep/mem40.htm">Природа сна 2</a>, <a href="/neuro/science/sleep/mem193.htm">О вещих снах и полуночных открытиях</a>.<br>

И в качестве важного дополнения: <a href="/neuro/science/sleep/dreams. php">Осознанные сновидения</a>.<br>

<br>

Активные зоны или реверберирующие зоны (подробнее <a href="#mark3">ниже</a>) образуют характерную наведенную (общую фоновую) электрическую активность, проявляющуюся в виде ритмов электроэнцефалограмм, частота которых зависит от длины пути сигнала обратной связи по кольцу возбуждения. Общий тонус мозга, повышая или понижая порог срабатывания нейронов, способен менять величину реверберирующих зон и, соответственно, частоту ритмов. См. <a href="/neuro/science/base/09.pdf">Реверберационная цикличность между нервными клетками мозга как механизм саморегуляционных систем организма</a> и <a href="/neuro/science/base/methods. php">Методы психофизиологии</a>.<br>

Согласно законам электродинамики, любая циркуляция тока порождает сопутствующее электромагнитное поле "наводку". Регистрация потенциалов с помощью электроэнцефалографа не способна обнаружить наводящуюся активность отдельных нейронов. Из-за их огромного количества отклики каждого из них будут сливаться в общий фон. Но согласованная активность многих нейронов неминуемо должна выделяться из общего фона. И реверберация просто не может не порождать ритмические потенциалы с частотой, соответствующей периоду кольцевой циркуляции сигналов. Кроме реверберации, других согласованных активностей в нейронных сетях мозга не обнаружено. Гипотеза о "сканировании" (<a href="/neuro/science/data/a_ritm. php">Волновые процессы в зрительной коре мозга</a>) как бы не замечает кольцевые структуры и говорит только о некоем сканировании для целей распознавания, привнося алгоритмический подход (некий центр, обеспечивающий сканированием и обработку данных для распознавания) в принципиально неалгоритмизируемые процессы (о чем подробнее говорится в следующем абзаце). Фактически, все данные, полученные приверженцами такой гипотезы, относятся именно к реверберациям потому, что реверберации достоверно обнаружены и они должны порождать ритмические потенциалы, а ничего подобного на механизмы сканирования не обнаружено и не обосновано эволюционным развитием механизмов мозга (даже если не говорить о принципиальной невозможности централизованного управления механизмами мозга).<br>

<br>