 |
Функциональная схема мозга человека (размышления К.Б. Вакара)
Источник: "Дорога": воспоминания К.Б. Вакара
У людей технического склада всегда присутствует желание всему дать четкие определения, построить некие модели, объясняющие совокупность известных фактов. Не лишен этой слабости и я. Рассматривая различные стороны жизни и деятельности человека в сравнении с высшими животными такие как: эмоциональную, нравственную, трудовую, эстетическую, общественную и др., легко придти к выводу о том, что при таком сравнении приходится оперировать понятиями "больше - меньше", ибо все упомянутые категории могут с теми или иными оговорками применены и к человеку и к животным. Единственное отличие - способность к абстрактному мышлению и, как следствие, способность к артикулированной речи (не будем обсуждать, что у обезьян и дельфинов также обнаружены элементы абстрактного мышления, способность оперировать символами при передаче информации, а у дельфинов к тому же и наличие аналога азбуки).
Характерно, что врожденной, генетически обусловленной является лишь потенциальная способность к абстрактному мышлению, а реализуется эта способность только в условиях общественного воспитания в первые месяцы и годы жизни ребенка. Видимо именно в этот период образуются особые структурные связи верхней коры головного мозга левого полушария. Основы этой структуры могут быть заложены только на ранней стадии развития ребенка, примерно к двум годам эта способность полностью утрачивается, но возникнув изначально, ее совершенствование может продолжаться длительное время. Сказанное объясняет два факта: отсутствие морфологических отличий правой и левой половин головного мозга и невозможность восстановления человеческих качеств у младенцев, по тем или иным причинам с первых дней жизни на год и более оторванных от родителей, от человеческого общества.
Попытаюсь вначале изложить некоторые суждения о функциональной структуре головного мозга человека и организации памяти, а потом привести ряд доводов в их пользу. Сложность этого вопроса очевидна, поэтому все сказанное ниже можно рассматривать не более как упрощенную модель. Долговременная память существует двух родов: - с управляемым процессом запоминания (долговременная память 1, ДП-1), - с
неуправляемым процессом запоминания (ДП-2) Для памяти второго рода можно констатировать следующие положения: - принцип отбора информации неизвестен; - управляемое обращение к памяти отсутствует; - информация, хранящаяся в ДП-2 служит основой подсознательного, интуитивного процесса мышления; - информация, хранящаяся в ДП-2 имеет образный, предметный характер и непосретственно связана с правым полушарием.
Для ДП-1 существенны понятия пространства и времени, играющие роль метрики отображения реальных образов. Процесс запоминания образов распадается на следующие последовательные этапы:
- фиксация внимания на объекте, назовем его центром внимания;
- запоминание общей картины образа оперативной памятью;
- анализ пространственно-временных соотношений между центром внимания и фоновыми (второстепенными) предметами;
- установление корреляционных отношений общей картины образа с анало- гами - эталонами, уже хранящимися в ДП-1;
- анализ отличия образа с эталонами;
- перенос в ДП-1;
- стирание образа в оперативной памяти. Этим заканчивается процесс запоминания образа, осуществляемый правым полушарием, но не заканчивается процесс мышления, который развивается в следующей последовательности:
- расчленение образа на основные элементы;
- представление элементов в символической форме;
- анализ необходимости постановки задачи;
- выбор или создание адекватных алгоритмов;
- экстраполяция и прогнозирование ситуации;
- принятие решения. Эти операции осуществляются левым полушарием головного мозга.
Процесс воспроизведения происходит в том же порядке: воспроизводится центр внимания, а затем фоновое поле. При этом пространственно-временные масштабы могут быть искажены. Можно предполагать, что образ, хранящийся в ДП-1 не стирается со временем, могут лишь нарушаться связи управления воспроизведением (осознанное воспоминание).
Основным в формировании образа является зрение. У простейших животных орган зрения и анализирующий аппарат построены по принципу фиксации главного, в первую очередь движущегося предмета. Развитие органов чувств у человека (если, конечно, признавать эволюционный путь его происхождения) должен идти путем усложнения, увеличения разрешающей способности, объема оперативной памяти при сохранении главного принципа наличия центра внимания. Подтверждением этому может служить описание людьми характера воспоминаемых образов. Как правило, в воспоминаниях формируются одна или несколько главных деталей, а затем воспроизводится фон. Можно предположить, что второстепенные, фоновые детали зачастую привносятся в формируемый человеком образ из иных, в чем-то сходных ситуаций. С таким эффектом часто сталкиваются криминалисты при опросе свидетелей, которые либо не могут описать некоторые детали увиденного или, наоборот, указывают на детали, которые не существовали в действительности. А поскольку соотношения между деталями общей картины формирует пространственно-временную метрику, можно полагать, что воспроизведение образов даже здоровым человеком подвержено существенным искажениям. Такие искажения будут тем значительнее, чем ярче, контрастнее центр внимания по отношению к фону и чем дальше по времени отстоит воспроизводимый образ.
Несколько слов о переносе образа в долговременную память. Один из главных принципов, который использует природа в эволюционном развитии - принцип экономии. Это относится и к использованию энергетически выгодных реакций, и к организации механических движений, разумеется при соблюдении требований, выдвигаемых разнородными условиями существования, взаимодействия со средой. Естественно предположить, что этот принцип используется природой и в организации долговременной памяти с целью экономии материальных структур - носителей памяти. Было бы крайне неразумно запоминать все повторяющиеся образы, когда достаточно запомнить лишь отличие данного образа от уже имеющегося в памяти аналога - эталона.
Однако в этом кроется и источник ошибок воспроизведения деталей образа. Особенно большие искажения возникают при воспроизведении временных соотношений динамических образов. Люди за малый отрезок времени воспоминания, как правило, воспроизводят значительный по времени отрезок события. В качестве простейшего примера можно предложить, мысленно имитируя пешую прогулку, вспомнить с максимальным числом деталей хорошо знакомую дорогу. Можно гарантировать, что время затраченное на мысленное преодоление всего пути будет значительно меньше чем реальная прогулка.
Рассмотрим простейшую структурную схему функциональной организации головного мозга человека, моделирующую ряд известных фактов. Естественно, эта схема не имеет ничего общего с морфологической структурой и было бы бессмысленно искать соответствия между какими-либо участками мозга и блоками схемы. Опущены в схеме и каналы обработки внешнего потока информации, участие в котором могут принимать разделы как правого, так и левого полушарий головного мозга. На приведенной схеме легко прослеживаются процессы управляемого запоминания:
простое запоминание каналы 1,2,3,4;
сложное запоминание - 1,2,3,6,7,10,15,16,4,8;
В сложном запоминании после анализа образной информации производится передача по каналу 7 в левое полушарие, где в символической форме решается задача прогнозирования ситуации после чего, выведенные на
********************
* поле рецепторов *
********************
**************************
*************** предварительный анализ *
* **************************
* **********************
* * оперативная память * * * * * * * * * * **
* ********************** *
* * ****************
************ ************************** * ********
** лев. ****************************** прав. * * * ДП-2 *
**полушар- ************** ************ полушарие* ********
** ие ************ * * ********** *
************ ***************** ************
* * * ДП-1 * * *
* * ***************** * *
* * * *
* ***************************** * *
******************* сознание ******** *
******************************
******************
* реакция *
******************
************* каналы передачи инф.при осознанном процессе
мышления
* * * * * * * то же при неуправляемом процессе мышления
************* цепи управления уровень сознания (каналы 6 и 10) результаты инициируют принятие решения, которое может посредством каналов управления (15 и 16) привести в действие механизмы запоминания (каналы 4 и 8).
Анализ информации как в правом, так и в левом полушарии происходит с участием долговременной памяти (каналы 5 и 9).
Следующий еще более сложный случай можно назвать процессом взаимодействия с окружающей средой. Здесь сложное запоминание сочетается с запросом дополнительной информации (канал 17) и реакцией (канал 11), которая может привести к изменению объекта наблюдения, а следовательно и к поступлению новой информации. Поступление информации в долговременную память с неуправляемым процессом запоминания может происходить по каналам 12 и 13, однако принцип обмена, анализа и запоминания нам не известен.
На схеме отсутствует канал прямой передачи информации из оперативной памяти в левое полушарие. Можно полагать, что любая информация воспринимается человеком прежде всего как образная, даже при чтении текста, математических формул и т.д. и в первую очередь производится поиск образных аналогов, затем устанавливается смысловое соответствие, т.е. переход к символическому представлению.
Введем формальное определение сознания. Под сознанием будем понимать установление корреляционного соответствия между потоком внешней информации и хранящимися в памяти аналогами - эталонами. Такой корреляционный анализ может сопровождаться вызовом из памяти необходимых данных, предварительным анализом поступившей информации с последующей реакцией в виде действия (в том числе и речи), запросе дополнительной информации, запоминания результата.
Рассмотрим теперь некоторые нестандартные и паталогические случаи работы головного мозга, пользуясь приведенной схемой.
# Потеря сознания.
Здесь возможны следующие ситуации:
- нет поступления внешней информации, нарушены каналы 1,2 или 3;
- нарушена работа правого полушария как корреляционного анализатора;
- нарушена передача результатов анализа, канал 6;
- нарушена работа долговременной памяти и реакция, каналы 4 и 11.
# Сновидения.
В данном случае можно предположить отключение или ослабление нормального функционирования каналов 1,2,15 и 16. Тогда снимаются (ослабляются) процессы торможения работы правого полушария, осуществляемые по каналам 10 и 15 со стороны левого полушария. Ослаблена также работа канала 4. Заметим, что процессы торможения могут осуществляться непосретственно между правым и левым полушариями помимо сознания. Однако для простоты эту возможность здесь рассматривать не будем.
# Наркотические отравления.
При этом помимо нарушения каналов передачи внешней информации, каналов управления 15,16, канала 7 связи полушарий, следует ожидать "проводимости" каналов 13 и 14 с неуправляемой памятью, более сильной чем в нормальном состоянии.
#Интуитивное мышление.
В этом случае основную роль играет неуправляемая долговременная память, каналы 12,13, и 14, а так же обычные каналы управляемого мышления с отключенным каналом 11.
В заключение еще раз необходимо подчеркнуть, что приведенная схема представляет собой чрезвычайно упрощенную функциональную модель работы головного мозга и ее следует рассматривать не более как рабочий инструмент, который быть может в чем-то может облегчить понимание всей сложности организации и функционирования мозга человека.
Не без некой лихости определил я сознание как некий результат корреляционного анализа. Формально как будто и правильно, а по существу... Рисуя схему легко представить себе некие вещественные аналоги изображенных блоков, проводнички их соединяющие, аксоны, синапсы и вдруг: СОЗНАНИЕ. Об это слово ударяешься как с разбега об стенку - обойти нельзя, пренебречь тоже, описать невозможно, а понять тем более. Это как жизнь: понятные кирпичики лепили друг к другу, слепили что-то и все равно осталось мертвым. Вдруг добавил кто-то неведомое и возникла жизнь. Да, получили информацию, произвели некие сложные аналитические преобразования, да, последовала реакция. Но понятие сознания охватывает гораздо больше: ощущение самого себя как индивидума, свою связь с миром, эмоциональную сторону жизни, природу которой еще никто не сумел объяснить. В своих размышлениях я подошел к тем границам, далее которых рационализм перестает работать. И переступать эти границы я воздержусь.
Еще до того как я придумал функциональную схему работы головного мозга, пользоваться своим подсознанием я научился вполне успешно. Если передо мной стояла некая задача, я никогда не сидел морща лоб и изображая мыслительный процесс. Я делал проще: надо было в уме четко сформулировать задачу, понять чего ты хочешь получить, представить себе все условия, все известные факты и забыть об этой проблеме. Можно думать о чем угодно, заниматься самыми разными делами, но раз в день надо вспомнить об этой задаче, освежать в памяти все условия и опять забыть. Решение придет само дня через 2 - 3. Этот метод меня никогда не подводил.