Гомеостатические механизмы формирования модели сознания



жүктеу 231.44 Kb.
Дата15.04.2019
өлшемі231.44 Kb.

ГОМЕОСТАТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПРОЦЕССОВ ОСОЗНАВАНИЯ



д.м.н., проф., А. М. Степанов (E-mail: sam1943.stepanov@yandex.ru)

г. Москва, НИИ экологии человека и окружающей среды,

ведущий научный сотрудник
Проблема сознания является одной из центральных в философии, так как непосредственно связана с ее основными вопросами: отношением сознания к бытию, взаимодействием духовного и материального, чувственного и сверхчувственного, внешней и внутренней реальности мира.

Сознание обычно характеризуют как свойство высокоорганизованной материи, как субъективный образ объективного мира, как идеальное в противоположность материальному и в единстве с ним; в более узком смысле сознание — высшая форма психического отражения, свойственная человеку, как члену общества, и связанная с речью, идеальная сторона целеполагающей трудовой деятельности [1]. Человек активно познает объективный мир, собственное "я" и накапливает знания, выраженные в той или иной форме. Он стремится относиться к предметам своего чувственного восприятия с пониманием, со знанием, поэтому способ его отношения к миру и называют сознанием.

Таким образом, в сознании можно выделить, с одной стороны, различные информационные аспекты, определяющие активный процесс познания в какой-либо знаковой форме, и, с другой, — собственно психические аспекты, сопутствующие сознанию и реализующие его. Эти две стороны сознания неотделимы друг от друга, они постоянно взаимодействуют и, в конечном итоге, определяют жизнеспособность личности, как в интеллектуальном, так и в биологическом смысле.

Выделение чисто информационного аспекта из "потока сознания" чрезвычайно заманчиво, так как позволит в будущем ввести в исследования количественную меру. Однако успехи информатики в формализации знаний, к сожалению, мало способствуют изучению труднейшей проблемы функционирования человеческого сознания, хотя и имеют большое значение в теории искусственного интеллекта, в создании сложных кибернетических систем.

Человек живёт во времени и в пространстве, а пространство и время в физике [2] определяются в общем виде как фундаментальные структуры координации материальных объектов и их состояний:

– система отношений, отображающая координацию сосуществующих объектов (расстояния, ориентацию и т.д.) образует пространство;

– система отношений, отображающая координацию сменяющих друг друга состояний или явлений (последовательность, длительность и т.д.) образует время.

Аналогично физическим определениям введём биофизические, соответствующие понятия, относящиеся к процессам рефлексии, происходящим в живых системах:

– всей совокупности понятий объектов, образующих пространство, информационным аналогом в системе управления живого будет являться n–мерная матрица параметров;

– аналогу времени будет соответствовать nмерная матрица фазовых отношений между параметрами.

Живое отличается от косной материи большей динамичностью в отображении внешней среды, что создает предпосылки адекватного реагирования на ее изменения. Эти предпосылки воплощены в специальном аппарате управления и подстройки состояния внутренней среды живого к изменениям внешней среды с учётом трендов развития живой системы. На рис. 1. представлена гомеостатическая модель схемы этих процессов.

Рассмотрим отдельные механизмы данной модели.





Рис.1. Гомеостатическая модель процессов восприятия и осознавания их человеком.
Онтогенетические механизмы формирования сознания

Сознание формируется в процессе развития и жизнедеятельности организма и, таким образом, существенно зависит от механизмов управления. Поэтому становление сознания в процессе онтогенеза имеет смысл рассматривать параллельно с развитием и функционированием иерархии систем управления.




Рис. 2. Модель структурной схемы, обеспечивающей связь физиологии с сознанием человека (а): 1 — область управления физиологией (бессознательное); жесткая фиксация связей в процессе эмбриогенеза; 2 область осознаваемой и неосознаваемой психофизиологии тела (эмоции); сильная фиксация связей; 3 условно-рефлекторная управленческая деятельность; 4область слабых (ассоциативных) статистических связей; 5 память (архив); α, β, γ — предметные области; F величина жесткости (силы) связи каналов информации высшей психической деятельности (б ).

Область 4 на рис. 2 отражает наиболее развитую динамическую сферу работы сознания. Здесь не происходит морфологического закрепления каналов обработки информации, они строятся на временной основе, на так называемом рекрутировании (временном привлечении к обработке информации) нейронов для решения текущих задач отражения внешнего мира. Эти связи являются наименее жесткими и легко перестраиваемыми для решения текущей задачи обработки информации.

Рассмотренные области опираются на зону 5 (рис. 2) — архив сведений о предметном и абстрактном мире, который активно участвует во всех видах психической деятельности.

На рис. 2,а условно показаны предметные зоны сознания (5) в виде центральных секторов (лепестков). Каждая из них включает необходимый набор понятий и структурирована образованными между ними связями. Отдельные зоны имеют пересечения вследствие использования общих понятий. Концентрические окружности есть проекции на предметную область различных режимов работы сознания, представленных на рис. 2,6 в виде областей с различной силой связей.

В соответствии с представлениями о гомеостатах живых систем [3, 4], важнейшим условием компенсаторно-адаптивного управления иерархической сети гомеостатов организма является комплиментарность потока информации из внешней среды с внутренним, отражающим состояние самого гомеостата. Воспринимаемые различными датчиками-рецепторами параметры внешней среды преобразуются в соответствующие данному уровню абстрактные сигналы, которые формируют внешний информационный поток. Его можно представить в виде матрицы параметров состояния внешней среды, которая позволяет изменить сигналы внешней среды так, что они могут подстроиться к матрице состояний параметров внутренней среды таким образом, чтобы их динамические характеристики соответствовали друг другу на определенном доверительном интервале. После такой подстройки двух информационных потоков на динамическое и параметрическое соответствие происходит морфологическое закрепление каналов передачи между осведомительной информацией и структурами управления состоянием внутренних органов. Максимально интенсивно морфологическое закрепление связей происходит во второй половине беременности и в первый год после рождения, а затем медленно снижается до половозрелого возраста, оставаясь на некотором уровне в течение дальнейшей жизни.

С момента оплодотворения яйцеклетки начинают работать гомеостатические механизмы функционирования и развития эмбриона. На этом этапе в формирующемся организме возникают первые динамические модели отражения внешней среды и внутреннего состояния. При этом гомеостаты развития имеют максимально выраженное влияние на динамику морфологических особенностей эмбриона и определяют работу гомеостатов функционирования. Информационные связи (управление) создаются тканевыми образованиями и гуморальными факторами (рис. 2, область 1). Число биохимических носителей информации, регулирующей развитие и функционирование, возрастает по мере специализации клеток. Гипотетически, начиная уже с начальных этапов и далее, возможно появление надструктурных регуляторных гомеостатов полевой природы, которые мы здесь не рассматриваем.

В онтогенезе на последовательных этапах развития возникают все более сложные иерархические отношения, выражающиеся в формировании интегральных динамических моделей нижележащих уровней гомеостатических сетей организма. В процессе внутриутробного развития плода, возникающие нервная, гуморальная и др. формируют генетически запрограммированные системы управления метаболизмом и реактивным поведением — безусловные рефлексы, которые жизненно необходимы в постнатальный период. Дальнейшее формирование и развитие нервной системы происходит в непрерывном взаимодействии с внешней средой, что обеспечивает структурно–информационную адаптацию к конкретным окружающим условиям.

Электрическая активность мозга человека наблюдается уже у плода. Но формирование зрелой ритмической активности происходит на протяжении внутриутробной и нескольких лет постнатальной жизни. Основные электроэнцефалографические нормальные ритмы формируются лишь к 12-13 летнему возрасту. Ниже в таблице представлена частота доминирующего ритма электроэнцефалограммы у детей в разные возрастные периоды [5].


Возраст

Средняя частота волн в секунду

3 месяца

4,7

9 месяцев

5,5

12 месяцев

6,0

2 года

7,0

4 года

7,8

6 лет

8,2

10 лет

10,2

Мозг 5-6 месячного плода начинает периодически генерировать нерегулярные медленные колебания малой амплитуды (5-10 мкВ), которые к 8-9 мес. переходят в активность разночастотных волн, среди которых преобладают 1-4 Гц. Этому соответствует цитоархитектоническая дифференциация полей и слоев коры. У детей грудного возраста (2-12 мес.) завершается созревание синаптического аппарата таламо-кортикальных связей и происходит дальнейшее становление фоновой ритмики с возрастанием частоты от 3-4 до 5-7 Гц, она приобретает веретенообразную форму, а также выявляются ее различия по областям коры. Морфологическое созревание структур новой коры продолжается в течение первых лет жизни ребенка, усложняются механизмы анализа главным образом за счет развития внутри– и межанализаторных связей вставочных нейронов, что обеспечивает более совершенную синхронизацию нейронной активности. В связи с этим в ЭЭГ детей раннего возраста (1-3 лет) волны фоновой ритмики приобретают синусоидальную форму, достигая амплитуды 60-80 мкВ и частоты 6-8 Гц. Однако они еще перемежаются медленными нерегулярными высокоамплитудными колебаниями 2-5 Гц, которые наиболее выражены в передних отделах больших полушарий. У детей дошкольного возраста (4-6 лет) формируется настоящий α–ритм, хотя нерегулярный и замедленный, с ведущей частотой 9-10 Гц и при этом имеют место вспышки высокоамплитудных медленных волн 3-4 Гц. В школьном возрасте (7-15 лет) завершается формирование всех основных ритмов электрической активности коры и она принимает вид электроэнцефалограммы взрослого человека [5].

В филогенезе с развитием нервной системы появляются возможности создания более обобщенных, абстрагированных от биохимических особенностей субстрата информационных потоков о динамическом состоянии органов и систем. Такая свертка информации значительно уменьшает объём потоков информации, поступающей на более высокие иерархические уровни. Состояние каждого органа или системы в конечном итоге приводится к значению простого параметра, формируются граничные значения и законы изменения этого параметра в пределах этих границ. Между параметрами и законами их изменения устанавливаются отношения в виде заданной матрицы функционалов. Таким образом, поток информации из внутренней среды на любом заданном уровне представляет собой параметрическую матрицу состояний и матрицу динамических отношений между параметрами. Под матрицей здесь мы понимаем список переменных величин, но список не случайный, а ранжированный по каким-то критериям. При этом список может быть не двухмерным, а п-мерным.

Гомеостатические аспекты проблемы


Гомеостатика утверждает, что любая система управления обладает целью. В сложных системах цель может подразделяться на подцели (минимально две). Гомеостаты живых систем формируют цели, которые в физиологии называются потребностями организма. Текущая доминирующая потребность определяет ведущую цель данного момента функционирования организма. В общем случае потребности человека можно классифицировать на два больших класса:

1 – метаболические, определяющие мотивацию удовлетворения биохимических потребностей организма;

2 – информационные, удовлетворяющие на низшем уровне ориентировочный рефлекс «Что такое?», а на высшем — мотивацию к творческим, духовным, социальным и пр. потребностям.

Фенотипически метаболические и информационные потребности задаются моделями внутренней среды организма, которые формируются на матрицах параметров и отношений между ними. Приходящие сигналы из внешней среды разлагаются на составные параметры и их динамические характеристики. Они формируют текущую модель состояния внешней среды. Каждый данный момент количество модусов* параметров внешней среды значимо меньше, чем в матрице состояния внутренней среды.

Одновременно человек может осознавать примерно 7±2 относительно независимых процесса. Актуализируя свое внимание на одном из них, он воспринимает его двойственность как осознавание своего "частного" «Я» и представление (индивидуальная модель) о выделенной части внешнего мира, например: «Я» и мир в целом; «Я» и социум; «Я» и семья; «Я» и друзья; «Я» и враги и т.п. Модели сравниваются по распределениям параметров на n-мерной матрице и их отношениям. Все модусы сигналов, имеющие аналоги в матрице моделей внутренней среды и их отношений создают семантическое поле, т.е. поле смыслов. Но только часть этого семантического поля является осознаваемой (имеющей вербально–эмоциональный смысл), остальная — неосознаваемая — формирует область подсознательного и бессознательного. Таким образом, полная матрица параметров, содержащая сведения об организме и отношениям параметров является контекстом, на котором внешняя среда «считывает» текст, и этот текст как бы отчуждается, формируя индивидуальную модель «Я». Часть этой модели осознаваема, так как имеет информационные аналоги в виде системы понятийных структур, которые для каждого человека обладают своей уникальной спецификой.

В результате сравнения модусов параметров, если существует их различие в определенных заданных пределах, возникает управляющий сигнал на изменение состояния функциональной системы поддерживающей данный параметр в организме, чтобы текущая разница минимизировалась. Если величины параметров невозможно привести в соответствие, за счет ресурсов управления гомеостатами организма, то формируется потребность – цель — изменить внешнюю среду по данному комплексу параметров. Например, облачиться в одежду, построить жилище, создать орудие труда, сделать какой-то поступок по отношению к конкретному лицу и т.п. На рис. 1. представлена гомеостатическая модель схемы этих процессов.


Матрицы параметров и отношений между параметрами


Как известно, в ядрах и коре головного мозга имеется сеть крупных пирамидальных нейронов, которые принимают (афферентация) сигналы от структур, разлагающих сигналы на элементарные составные параметры (анализ). Между нейронами имеются связи через систему вставочных нейронов, включающих более мелкие различные нейроны, выполняющие как тормозные, так и возбуждающие функции. Системы вставочных нейронов образуют матрицу отношений между параметрами. N-мерная сеть образуется перекрестными связями между нейронов. Количество синапсов на теле нейрона может достигать до 104–105. Синапсы на теле нейрона по характеру действия классифицируются на два типа: тормозные и возбуждающие, а по месту контакта — соматические, апикальные, аксонные и дендритные. Если все импульсы, приходящие к нейрону являются подпороговыми, в нем происходит их алгебраическая суммация, которая и определяет знак и величину изменения потенциала постсинаптической мембраны. Это изменение может выразиться в столь значительной деполяризации мембраны, что приведет к генерации импульса; в других же условиях величина деполяризации не превысит порогового значения [5]. В случае тормозного действия синапса происходит гиперполяризация мембраны нейрона.

Срабатывание мембранного потенциала, обеспечивающего динамику процессов в области рабочих характеристик (нормы реакции), может реализовываться, по крайней мере, двумя механизмами:

1 – Один и тот же параметр могут контролировать несколько нейронов, принимающих один и тот же сигнал параллельно, однако их пороговые значения срабатывания могут отличаться на некоторую величину и, таким образом, формировать область рабочего диапазона управления данным параметром;

2 – В результате разной чувствительности постсинаптической мембраны на разных участках тела нейрона, деполяризация мембраны происходит в определенном диапазоне, который и является нормой реакции.

Кроме того, состояние активности нейрона может регулировать величину потенциала окружающей глии и таким образом регулировать собственную чувствительность к величинам приходящих сигналов (модель такой регуляции см. в [6]). Все эти механизмы обеспечивают диапазон как собственно физиологической нормы, так и ее смещение в определенной области (так называемая плавающая норма реакции [7]).

На рис. 3 показана диаграмма рабочего диапазона ячейки матрицы параметра.





Рис. 3. Обобщенная кривая выхода гомеостата ячейки параметра Y

Δu – управляющий сигнал на гомеостат, регулирующий параметр Y.


Приведем гомеостатическую блок-схему элементарной ячейки матрицы параметров и ее окружения (рис. 4), обеспечивающей гармоничное функционирование организма во внешней среде. На схеме отражены блоки целей как информационно формируемых, так и возникающих из метаболических потребностей организма. Цель активирует функциональную систему, обеспечивающую удовлетворение конкретной потребности в виде иерархии гомеостатов, реализующую задачи по достижению конечного результата. Активация функциональной системы включает в себя структурную адаптацию элементарных звеньев управления под конкретную задачу. Основным активным элементом такой перестройки является действие тормозных и активирующих нейронов, как ключей-вентилей замыкающих, размыкающих или регулирующих частичную проходимость сигналов по гомеостатическим сетям. Нейрон, суммирующий сигналы, отражающие состояние параметра внутренней среды и его аналога во внешней среде, является эффектором, т.е. конечным звеном цепи управления, формирующей сигнал–задание конкретному гомеостату, поддерживающему данный параметр в организме.

Важной особенностью данной блок-схемы является возможность влияния на состояние матрицы параметров и их отношений блока информационной потребности. Информационная потребность может имитировать как действие внешней среды, так и метаболические потребности организма, создавая те или иные модели «Я» и внешней среды. Этот блок может иметь символьно-абстрактную форму представлений из понятийного аппарата субъекта, например, вербальную, графическую, эйдетическую, математическую и т.п. Его формирование происходит в течение всей постнатальной жизни. Результаты работы этого блока — информационные потребности могут входить в противоречие с метаболическими потребностями. Исходная мотивация субъекта определяется в ходе конкуренции между этими двумя потребностями. У человека, как субъекта социума, часто информационная потребность доминирует над метаболической, вплоть до самопожертвования ради общественных или иных интересов.



Рис. 4. Гомеостатическая блок-схема элементарной ячейки матрицы параметра и её связи с другими структурными элементами управления организмом.

Блок формирования метаболической потребности (афферентный синтез)


В процессе функционирования различных гомеостатов (клеток, тканей, органов) организма происходят постоянные процессы потребления-разрушения пластического и энергетического резерва. Посредством гуморальной системы транспорта веществ они доставляются к месту утилизации, а отходы всех метаболических процессов выносятся, накапливаются и сбрасываются во внешнюю среду специализированными органами. По мере потребления возникает потребность возобновления запаса энерго–пластических веществ. Формирование потребности выражается в инициации метаболитами возбуждения рецепторов соответствующих внутренних органов, в которых возникает дефицит того или иного вещества. Сигналы от внутренних рецепторов поступают в вегетативную часть нервной системы, и на разных ее этажах происходит обработка и интеграция сигнала о метаболической потребности. Конечный результат этого афферентного синтеза происходит на одном (или группе нейронов) — ячейке матрицы параметров — в центральной нервной системе (эфферентный синтез по Анохину). Возбуждение данной ячейки в форме нейронной активности побуждает соответствующий гомеостат (иерархию гомеостатов) к восполнению требуемого параметра.

Блок формирования информационной потребности (информационный афферентный синтез)

Формирование данного блока происходит практически весь постнатальный период жизни человека. По мере овладения кинематикой собственного тела и освоения внешней среды другими сенсорными системами, становления второй сигнальной системы, через посредство ассоциативного аппарата коры головного мозга, сигналы из внешней среды формируют с одной стороны индивидуальную иерархию понятий и связи между ними, с другой — неосознаваемые условно рефлекторные реакции организма. Все сигналы, поступающие из внешней среды, подвергаются анализу на составные параметры и их динамические характеристики. Каждый параметр имеет свое представительство на нейронной структуре, как это было описано выше, и имеет аналог в сети нейронов — представителей внутренней среды.

Нейроны, отражающие параметры внешней среды, через посредство вставочных нейронов, между собой моделируют отношения сигналов внешней среды и таким образом формируют модель внешней среды. Аналогичные отношения устанавливаются между нейронами, отражающими вербальные структуры понятий. Осознаваемые через вербальные понятия сигналы внутренней среды и внешней среды конвергируя на специальных нейронах третичных полей, формируют блок информационной потребности. Кроме того, третичные поля нейронов, отражая динамику параметров через соответствующие вставочные нейроны, организуют свои параллельные модели. Эти модели, «оторванные» от непосредственной динамики параметров текущих состояний внешней и внутренней среды, включают в себя осознаваемые и неосознаваемые информационные сигналы, опережающие изменения текущих состояний, и пространственно–временные характеристики циклических процессов, формируют модели ожидаемого будущего. Влияние на функционирование гомеостатов организма моделей ожидаемого будущего весьма важно, так как организм заранее готовится к будущим изменениям. Нарушение работы этого механизма приводит в легких случаях к различной выраженности метеопатий, а в тяжелых — к несовместимости параметров внешней среды и жизнедеятельности организма, что ведет к летальному исходу.

На рис. 4 показаны блоки метаболической и информационной потребностей организма человека и их структурные элементы.

Считается, что каналами, переносящими самый большой объем информации, поступающей в организм у млекопитающихся, являются зрительный и слуховой. Рассмотрим возможные пути становления этих информационных потоков в осознанные понятийные структуры.

Особенности динамики организации нейронных ансамблей коры головного мозга

Принципиальной особенностью функциональной организации коры мозга является вероятностный механизм формирования дискретной мозаики из элементарных ансамблей нейронов, их рабочих модулей [9]. Каждый элементарный нейронный ансамбль состоит из нескольких десятков нервных клеток, занимающих в тангенциальной плоскости участок от 100–200 до 600–1000 мкм в разных функциональных топографических участках коры. В центрах ансамблей находятся первично возбуждающиеся, коротколатентные, стабильно реагирующие нейроны, образующие «скелет» мозаики. Они активируют окружающие вторично возбуждающиеся, длиннолатентные, вероятностно реагирующие нейроны, образующие подвижный «материал» для приспособительных перестроек. При этом свойства гомеостатического приспособления элементарных нейронных ансамблей к реагированию на разные стимулы даже при частичных повреждениях проявляются в том, что за счет перераспределения связей и активности вероятно реагирующих нейронов статистически достигается в каждом элементарном ансамбле уровень активности, необходимый для возникновения корковой мозаики, адекватной действующему стимулу. Такие свойства гомеостатической самоорганизации на микроуровне лежат в фундаменте пластичности мозга и на макроуровне его деятельности [9].




Рис. 5. Гомеостатическая схема блоков метаболической и информационных потребностей организма человека в иерархической структуре управления информационными потоками.
Важно отметить, что функциональная организация нейронного ансамбля той или иной проекционной зоны происходит по мере созревания коры головного мозга под непрерывным действием приходящих афферентных стимулов. Топическое положение первично реагирующего нейрона в коре головного мозга определяет его целевую функцию* и, как следствие, специфическую адаптацию связей рекрутируемых вторично реагирующих нейронов в систему ансамбля. Даже в пределах одного цитоархитектонического поля кора будет представлять собой неоднородное образование вследствие отличающихся задач, выполняемых элементарными ансамблями рабочих модулей.

В период роста и развития организма, созревания нервной системы типичные стимулы будут вызывать возбуждение первичнореагирующего нейрона, который, в свою очередь, возбуждать окружающие его длиннолатентные, вероятностно реагирующие нейроны. Диффузное (вероятностное) распространение сигнала по рабочему ансамблю будет постепенно формироваться во все более четко ограниченные пути его распространения, которые оптимальным образом преобразовывают текущий поток информации. Процесс адаптации по целевой функции возможен за счет механизма сравнения входных и выходных значений сигналов и их сравнения с параллельными аналогичными потоками, но приходящими по независимым сенсорным путям. Изначально качественно разные носители информации (например, различные комбинации: зрение, слух и осязание; вкус, температура, осязание, слух и пр.), конвертируются в универсальные, и потому могут между собой сравниваться.

Статистически более вероятные пути прохождения возбуждения под действием импульсов вызывают в ядрах нейронов активацию генов, которые кодируют синтез олигопептидов. Внутриклеточный транспорт переносит олигопептиды к наружной мембране и они встраиваются в поверхность клетки, снижая ее порог возбудимости. Кроме того, возможно, что они способствуют прорастанию шипиков и увеличению количества синапсов в направлениях передачи потоков информации.

Еще одним немаловажным механизмом, способствующим целевой адаптации нейронной цитоархитектоники, может быть интерференция полей, индуцируемых динамикой электрохимических потенциалов массы мозга. Интерференционная картина повышенного и пониженного распределения электрического потенциала на отдельных телах нейронов и их отростков увеличивает или уменьшает вероятность направленного прохождения сигнала от клетки к клетке, организуя систему обработки информации.

Следует отметить особый информационный аспект существенной характеристики целостного организма — эмоций. С гомеостатической точки зрения феномен эмоции заключается в проявлении самой быстрой интегральной реакции организма на возникшую ситуацию способом, который позволяет существенно быстрее, чем последовательный анализ, установить в первую очередь степень риска для целостности организма. Это аналоговый, образный способ, с помощью которого целенаправленно активизируются различные цепи последующей аналитической обработки информации, определяющие ту или иную стратегию поведения.

Существенным отличием эволюционно нового, по сравнению с животным миром, этапа развития сознания является способность человека функционально менять модель своего тела и, следовательно, ее свойства. Это достигается использованием орудий производства. Так как в процессе жизнедеятельности орудия производства применяются самые разнообразные — по-разному изменяется "геометрия тела", а это является основой для изменения кинематической модели внутренней среды и, следовательно, новых взаимоотношений с внешним миром. Такие модели не формируются на жестко фиксированных связях, а собираются из функциональных кирпичиков на временной основе — на так называемых статистических гомеостатах ассоциативной коры головного мозга.





Рис. 6. Схема онтогенетической иерархии моделей в сознании человека: А модель внутренней среды организма; Б кинетическая модель тела; В модель внешней среды; Г вербальная модель внутренней и внешней среды; Д модели измененной геометрии тела (трудовая предметная деятельность); Е абстрактные семиотические модели (например, математика).
Сосредоточение внимания актуализирует архивированные сведения о конкретных свойствах соответствующей модели, после чего начинают функционировать все связи, принадлежащие данной области. Процесс активации сознания на какой-либо предметной области имеет вид заштрихованного центрального сектора. Из психологии известно, что одновременно в зоне внимания может удерживаться в среднем 7 ± 2 предметных секторов. Активированные участки модели в сознании есть осознаваемые, удерживаемые вниманием (переживаемые) явления внешнего/внутреннего мира.

Заключая этот раздел, обобщим в виде схемы последовательное наращивание качественно различных информационных моделей, формирующихся в онтогенезе человека (рис. 6). На рисунке модель внутренней среды условно показана в виде центрального ядра А; каждая следующая модель в виде оболочки охватывает, т.е. включает в себя все предыдущие.

Еще раз обратим внимание на главное отличие человека от других высших животных — умение создавать модели измененной геометрии тела (рис. 6, оболочка Д). По этому признаку возможны два различных способа "изменения": 1) собственно предметная орудийная деятельность и 2) познание мира за счет функционального изменения модели внутренней схемы тела (медитация и аналогичные техники).

Раскрытие смыслов из текущего потока информации


Раскрытие (распаковка) смыслового содержания осведомительной информации, т.е. самая интимная сторона процесса познания, является на сегодняшний день одной из наиболее загадочных сторон жизни. В известной литературе нам не удалось обнаружить ни одной конструктивной гипотезы, объясняющей механизм появления понятий.

Философы, а затем и психологи показали, что смыслы, вкладываемые в одно и то же понятие, у разных людей различаются, и это часто приводит к непониманию людьми друг. друга, даже если они говорят на одном и том же языке [10].

Гомеостатический подход в изложенной выше модели работы сознания позволяет предложить гипотетический механизм распаковки смыслов части информационного потока, осознаваемого человеком, и выделить в них общие и особенные характеристики, формируемые индивидом в этом процессе.

Как уже говорилось, исходной информацией построения модели внешней среды для индивида служит формирующаяся в процессе онтогенеза система управления внутренними органами и системами, которая в абстрактной форме может быть представлена матрицей параметров и матрицей отношений между параметрами. Модель внешнего мира является надстройкой, копией матрицы отношений между параметрами внутренней среды, а матрица параметров внешней среды заполняется в области предметных архивов. При этом каждый архив (α, β, γ... на рис. 2, а) заполняется самыми разнообразными сведениями о внешней среде, отвечающими аналогичным взаимоотношениям существующих в матрице внутренних параметров.

После того как во внешнем потоке информации найдены соотношения, удовлетворяющие какой-либо части матрицы отношений внутри организма, тогда и фиксируется смысловое содержание для структур организма, и, если в архивах нет предметного аналога сведений, они вносятся в память и им может быть присвоено свое уникальное "Имя" — идентификатор предмета или явления. Любые сложные явления и понятия внешнего мира могут быть свернуты в такие идентификаторы, между которыми подобным образом устанавливаются модельные отношения как с "простыми" параметрами.

Исходная информация о строении и функционировании организма содержится в генетическом коде индивида. По мере использования этой информации в процессе развития и роста организма в конкретных космофизических условиях формируется уникальный фенотип. При развертывании генетического кода возникают структуры и формируются отношения между ними, хотя исходно, в самом генетическом аппарате, эти отношения в явном виде не заложены. Единый принцип строения генетического аппарата создает единый базис системы сознания, а индивидуальные различия в строении и функционировании создают основу для индивидуального осмысления внешней среды.

Для коррекции индивидуальных смыслов одних и тех же явлений и понятий человечество исторически выработало известные социальные механизмы.

В различные исторические эпохи люди интуитивно понимали, что воспринимаемый внешний мир есть субъективно отраженный внутренний мир человека. Вся космогоническая мифология и мифология земной природы пронизана этой идеей: Адам Кадмон, первочеловек, есть вся Вселенная; силы природы персонифицируются, а их взаимоотношения отражают социальные отношения между людьми своего исторического периода и т.д., и т.п. Сложные абстрактные религиозные построения, например герметизм, также отражают эту реальность в своих базисных положениях:

"Все, что вверху, то внизу", "Микрокосм (человек) подобен макрокосму (Вселенной, Богу)"; "Все двойственно, все имеет свой антипод" и т.д.

Таким образом, сознание человека есть иерархическая структура взаимодействий динамических информационных моделей внешнего и внутреннего мира, отражение объективной реальности на всей совокупности управляющих структур организма. Любое изменение структуры или функции организма тотчас определенным образом сказывается на сознании человека, на его психологических особенностях. Поэтому нельзя приписывать мозгу исключительную функцию вместилища сознания, являющегося интегральной сутью всех информационных процессов организма в целом.



  1. Советский энциклопедический словарь. Советская энциклопедия, Москва (1980), с. 1248.

  2. Физический энциклопедический словарь. Советская энциклопедия, Москва (1983), 928 с.

3. А. М. Степанов, "Гомеостатический аппарат живых систем". Искусственный интеллект-94, Т. 1, с. 149 - 153, Рыбинск (1994).

4. А. М. Степанов, "Медицинская гомеостатика", Медико-социальные и экологические проблемы курского региона (Материалы учредительных сессий Курского Центра МАИ и АЕН), Курск (1994), с. 326-241.



  1. Частная физиология нервной системы (В серии: руководство по физиологии). Наука, Ленинград (1983) 734 с.

  2. Иост Х. Физиология клетки. Мир, Москва, (1975) 864 с.

  3. Агафонов Б.Е., Степанов А.М., Черников Ф.Р. “Математические подходы к построению моделей гомеостатов с перестраиваемой структурой” Гомеостатика живых, природных, технических и социальных систем. Материалы 16-17 Международного Постояннодействующего Семинара (WOSC). Москва, (2000), 25-30.

  4. Stepanov A.M. Discovery: Fluctuating norm of electric conductivity reaction in acupuncture points. Certificate-license IINIRC. Registration № EIW 000301. Cipher 00018, code 0015. January 21, 1998, series MO. Register #00301.

  5. Коган А.Б. “Элементарный нейронный ансамбль как гомеостатический модуль коры мозга” Применение медицинской техники в хирургии. Иркутск (1985) c. 68.

10. В. В. Налимов, Спонтанность сознания: Вероятностная теория смыслов и смысловая архитектоника личности, Прометей, Москва.


* Модусом параметра мы называем качественную характеристику физического носителя параметра и его амплитуду (мощность).

* Информация, которая оценивается как по входным, так и по выходным потокам, т.е. сравнивается между собой и регулируется, называется в теории управления рабочей информацией или — более жестко — целевой функцией, или целевой установкой.


Достарыңызбен бөлісу:


©kzref.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет