ЭВМ и живой организм - Драбкин Александр Семенович - Страница 8

Живой организм получил, очевидно, от такой формы реагирования на повторные группы воздействий огромные преимущества. По сути дела, без опережающего развертывания цепей химических реакций трудно представить себе даже существование амебы или усвоение ею пищи.

Вся история развития животного мира сегодня видится как наглядный пример усовершенствования универсальной и самой древней закономерности, которую можно было бы назвать опережающим отражением действительности.

Опережающее отражение действительности, как считает академик Анохин, есть основная форма приспособления живой материи к пространственно-временной структуре неорганического мира, в котором последовательность и повторяемость являются основными временными параметрами. Это опережающее отражение явилось основой процесса приспособления живого к окружающему миру.

ЖИВОЙ УСКОРИТЕЛЬ

Может создаться впечатление, что нет никакого качественного различия во влиянии на живой организм последовательно развивающихся событий внешнего мира. На деле это не так. Каждое такого рода событие имеет свои, специфические жизненно важные последствия для организма. Практически в жизни организма любые последовательности явлений состоят из жизненно важных событий, разделенных интервалами. Интервалы заполнены «индифферентными» воздействиями.

Вспомним ситуацию кормления подопытной собаки. Продолжая рассуждения при помощи схематичных обозначений, предположим, что события «4», «5», «6» безразличны для животного. Пусть это будет, например, «4» – открывание двери в комнату, где находится собака, «5» – появление человека с пищевой чашкой, «6» – движение человека с чашкой по направлению к собаке, «7» – прием собакой пищи из чашки. Если этот порядок действий много раз повторяется, то в нервных клетках мозга собаки не просто устанавливается тесная химическая связь на основе одной лишь последовательности явлений, но еще и благодаря подкрепляющему действию жизненно важного раздражителя «7».

Легко заметить, что при таком соотношении действующих факторов повторяющаяся последовательность отражается не только в реакции «I» на раздражитель «1», а немедленно распространяется на весь комплекс реакций от «I» до «III». Это и есть возбуждение, которое опережает течение внешних событий, развивающихся значительно медленнее. Итак, живая материя стала своеобразным «ускорителем» отраженных в ней внешних событий.

Но из факта опережения неизбежно вытекает, что в ряду последовательно развивающихся событий внешнего мира событие «4», вызывающее к жизни цепь процессов от «IV» до «VII», становится сигналом приближающегося, но еще не совершившегося события «VII». В данном случае сам химический процесс «VII» является «предупредительной реакцией» по отношению к событию «7».

Следовательно, самый факт появления «сигнальности» и «временных связей» может быть признан одной из древнейших закономерностей развития живой материи. Именно в таком смысле сейчас актуально высказывание И. П. Павлова о том, что временные связи есть универсальное явление природы.

Эта закономерность сопутствовала самому происхождению и совершенствованию живой природы. В ходе эволюции она отбиралась в наиболее совершенных своих формах естественным отбором и закреплялась все глубже и глубже в биологических структурах. Следовательно, принцип предвосхищения в процессах организма предстоящих событий внешнего мира может считаться основой для создания и закрепления всех тех структур организма, которые целесообразно приспосабливают его к внешнему миру на основе сигнальности и временных связей.

Едва ли следует удивляться, что эта функция организма, предоставляющая ему широчайшие возможности приспособления и прогресса, стала специализироваться, концентрироваться в нервной системе. Основная роль нервной системы состоит в том, чтобы быстро «сцепить» одновременно и последовательно развивающиеся химические реакции.

Следовательно, нервное вещество можно рассматривать как аппарат максимального и быстрейшего опережения последовательных и повторных явлений внешнего мира.

На базе исследований И. П. Павлова было доказано, что реальный факт приближения служителя с кормом к собаке по мере его подъема с первого этажа на третий вызывает у животного несколько различных реакций. Такое продвижение человека с миской требует значительного времени. Оно ограничивается физико-механическими возможностями пространства: скоростью человека, крутизной лестниц, количеством дверей и так далее.

Совсем другие соотношения возникают в головном мозге животного. Тут процессы разыгрываются в долях секунды. Следовательно, по самой своей сути мозг имеет возможность уже при первом событии (стук дверью нижнего этажа) моментально воспроизвести всю цепь химических реакций. Эти реакции были зафиксированы в прошлом медленно протекавшими событиями действительности, если, конечно, одна и та же последовательность этих событий в прошлом повторялась много раз.

В этом нельзя не видеть грандиозного достижения эволюции, которая оказалась способной создать аппарат, позволяющий дать в тысячи раз ускоренное отражение действительности, значительно опережающее ход реальных явлений внешнего мира. Именно различие скоростей течения явлений в натуральной действительности и в нервном веществе мозга животного создает условия для распространения такого опережающего возбуждения.

Если сравнить организацию живой материи на различных этапах эволюции – от праорганизмов до высших животных, – совершенно очевидным станет, что принцип опережающего отражения внешнего мира является неотъемлемой стороной жизни, ее приспособления к окружающим условиям.

Конечно, существует значительное различие между той формой опережающего отражения у высших животных, которая представлена условным рефлексом (явлением чрезвычайно сложным), и опережающим отражением у примитивных существ. Но речь пойдет о ведущем признаке.

А какой признак условного рефлекса является наиболее для него характерным, делающим рефлекс тем, что он есть? Из всех возможных его качеств признак «предупредительности» или «сигнализации» о предстоящих событиях внешнего мира является наиболее решающим качеством рефлекса. Ни изменчивость, ни приобретенность не могут сравниться по значению с этой его биологической особенностью.

Именно потому, что животные имеют возможность подготовиться по сигналу к еще только предстоящим звеньям последовательно развивающихся событий, условный рефлекс стал узловым пунктом эволюции.

Но если этот основной признак является древнейшим, то, следовательно, по нему вполне можно сопоставлять приспособительные возможности низших и высших животных, считает академик П. К. Анохин.

Естественно, что усложнение самих аппаратов предупреждения, обеспечивающих первоначально прием небольшого количества различных сигналов, привело к качественным изменениям в поведении животных. Конечно же, поведение собаки мало общего имеет с поведением червяка. Однако сигнальность как универсальная черта приспосабливаемости живого к внешнему миру не теряла от этого своего принципиального значения.

Следовательно, условный рефлекс высших животных, оцениваемый с точки зрения сигнальности, есть только частный случай «предупредительной деятельности» опережающего отражения действительности, то есть приспособления организма к будущим, но еще не наступившим событиям.

При таком подходе легче становится отвечать на многие «проклятые» вопросы: когда в эволюции появился условный рефлекс? есть ли «условный рефлекс» у простейших организмов и растений? может ли врожденная деятельность иметь сигнальное значение?

Очевидно, что универсальным принципом всех форм приспособления живой материи к условиям окружающего мира является опережающее отражение событий, развивающихся последовательно и повторно.

В широком смысле толкования проблемы речь идет о «предупредительном» приспособлении организма к предстоящим изменениям внешних условий или, точнее, о формировании подготовительных изменений для будущих событий.