Бесплатный фрагмент - Познай себя

Отзывы о книге

В книге Н. Д. Петрийчука представлен оригинальный авторский подход к объяснению механизмов психических процессов и состояний. По замечанию автора, «все наработанные обобщения в этой книге сделаны вне системы организации академической науки, но не вне соответствия научной методологии». Однако, как следует из текста, эти обобщения базируются на системном анализе большого числа современных психологических и психофизиологических исследований фундаментального характера. В результате научно-популярная по замыслу книга приобретает черты оригинального академического научного труда, ориентированного на широкую читательскую аудиторию — школьников, студентов, психологов, нейроученых и, вообще, всех людей, заинтересованных в «познании самого себя».

Зав. каф. психофизиологии факультета психологии МГУ имени М. В. Ломоносова, профессор А. М. Черноризов

В книге «Познай себя» вниманию читателя предлагается глубоко системный, естественнонаучный взгляд на устройство психики, как системы адаптации организма к новому. Автор работы совершенно не удовлетворен современным разрозненным состоянием наук о субъективной реальности человека и считает абсолютно необходимым интегративно использовать достижения самых разных исследовательских и прикладных областей, в первую очередь — нейрофизиологии, химии, схемотехники, программирования, естественнонаучной психологии и этологии. Только комплексный подход, лишенный ограничений какой-либо одной предметной области, может позволить существенно продвинуться в вопросе о том, что такое субъективность и какими конкретными механизмами она обеспечивается.

Конечно, настолько масштабный вопрос и сформированный автором книги энциклопедический подход требуют высочайшей междисциплинарной квалификации, что накладывает дополнительные, повышенные требования к языку описания, обоснованности и аргументированности выдвинутых в работе положений. К счастью, многогранный профессиональный и научно-исследовательский опыт автора, а также корректно используемая им методология естественнонаучного исследования позволяют говорить о том, что главные требования научности соблюдены, а сам автор не имеет «сверхценных идей» и всегда открыт для диалога с целью совершенствования знаний о психике.

Шаг за шагом, опираясь на новейшие исследования в области нейрофизиологии и анатомии мозговых структур, и при этом на вполне понятном научно-популярном языке, автор раскрывает механизмы возникновения субъективных образов, объясняет формирование их субъективной значимости. Предложенные Николаем Дмитриевичем модели адаптивного распознавания образов во многом доведены до уровня схемотехники и в этой части полностью приложимы к чрезвычайно практически значимым задачам проектирования «нейропротезов», «нейроинтерфейсов» и систем «искусственного интеллекта».

Смелая и конструктивная попытка на естественнонаучном языке дать причинное объяснение жизненному значению переживаний без сомнения заслуживает пристального внимания психологов, для которых методологическая проблема разрыва «объяснительной» и «описательной» психологий является актуальной с конца XIX века. Вместе с тем, как это всегда бывает, в работе есть и ряд утверждений (не принципиального характера) уязвимых для критики, что, на наш взгляд, будет дополнительно стимулировать продуктивную научную дискуссию по широкому кругу озвученных в книге вопросов.

Исследование Николая Дмитриевича Петрийчука будет исключительно полезным современным биологам, психологам, антропологам и всем тем, кто искренне интересуется науками о человеке, поскольку позволяет сделать необходимый шаг вперед в изучении психофизиологических механизмов, обеспечивающих работу психических функций. Книга «Познай самого себя» может вдохновить современных исследователей ничуть не меньше, чем труды Герберта Спенсера в XIX веке!

Биолог-психофизиолог, психолог, кандидат философских наук, доцент кафедры общей и социальной психологии Института психологии и педагогики Тюменского государственного университета В. Е. Лёвкин

О чем эта книга

Эта книга в доступной форме, на основе огромного массива результатов исследований механизмов мозга, формирует представления о том, что такое психика, почему и зачем она возникла, как именно выполняет свои функции и какую практическую пользу для себя из этого можно извлечь.

В книге применены средства, позволяющие с очевидностью понять суть сказанного, проверить, насколько верно это понимание и закрепить представления с помощью квестов, что превращает их в практическое знание. Так, что если личные усилия в понимании и неподдельность интереса окажутся соответствующими уровню изложения, то и результат будет ожидаемым.

Позитивный результат позволит на качественно более высоком уровне воспринимать окружающее и соответственно действовать потому, что все осознанно воспринимаемое и отношение к нему — есть проявление функционирования психики, и это становится произвольно применимым.

Древние и современные философы, живущие в самых различных странах, размышляя о мире, неизменно приходили к важнейшему выводу о необходимости первоначального познания свойств психики, вне зависимости от того, насколько божественной кажется им ее природа. Потому, что какая психика — таков и воспринимаемый мир, и таковы возможности в этом мире что-то сделать.

Китайский философ Конфуций среди основных норм нравственности выделял: «сначала познай самого себя». Греческий философ Сократ утверждал главный принцип диалектики — «Познай самого себя, и ты познаешь весь мир», английский писатель Джон Фаулз: «Основной фактор эволюционного выживания — познание самого себя».

В самом деле, все знания о мире зависят от качества личных субъективных представлений и личных возможностей понимания, потому, что «Я» — и есть включение себя в модель мира в любых его проявлениях и познанных сторонах, которая только может быть доступна восприятию.

Это касается буквально всего с самого раннего возраста, и особенно — с раннего возраста. У каждого без исключения в жизни возникали и будут возникать серьезные проблемы, решение которых напрямую связано с пониманием организации психики и взаимодействии психик разных людей, и успех, вопреки случайности, возможен только при условии такого понимания и навыков его использования. Особенно это касается молодых людей, которые вынесли из детства немало зависимых состояний, отравляющих им жизнь. Недавнее исследование психиатров в России привело к ошеломляющему результату: около 80% школьников имеют серьезные проблемы с психикой. Но не только школьники, а почти все взрослые люди имеют некоторые привычки и особенности, от которых они хотели бы избавиться. Вот самые общие такие проблемы.

Депрессия — знакома буквально всем в отдельные моменты или постоянно, но те, кто к этому предрасположен, оказываются настолько беззащитны, что наступает поистине черный период жизни. Это стало неизбежностью для большинства в кризисе преклонного возраста, это приводит к случаям суицида у молодых, когда они теряют смысл жить дальше.

Неэффективное образование, которое до сих пор строится преимущественно методами повторений, фактически — дрессировки, что приводит к тому, что, окончив школу, у большинства людей в голове почти ничего не остается, а получаемые сведения держатся в памяти лишь до экзамена.

Неправильное воспитание — проблема любых родителей, которые совершенно не представляют себе, как сопровождать критические периоды развития ребенка и обеспечивать его адаптивный потенциал. Мало кто избегает жесткого противостояния с собственными детьми.

Трудности в (само) обучении, как из-за лени, так и от непонимания как это делать, — проблема для многих при необходимости приобретения специализированных навыков, в том числе и чисто моторных — для спортсменов и всех, кому необходимо наработать систему эффективного реагирования в стрессовых ситуациях.

Психосоматические болезни и зависимые состояния — огромный пласт проблем, от заикания и тремора в руках до психологической и наркотической зависимости.

Иллюзии восприятия и понимания, то, что не замечается или то, как интерпретируется увиденное, — делают людей неадекватными реальности. Иллюзии в некоторых случаях оказываются непреодолимыми и навязчивыми без понимания их сути и методов корректировки. Они способны мешать жить так скрытно, что даже не понятно, что происходит. Они в какой-то мере всегда присутствуют при общении, и всегда — при попытке освоить что-то новое.

Есть одно общее в этих проблемах: непонимание того, как организована психика, что это такое вообще и что с этим возможно сделать.

Конечно, можно удовлетвориться существующим и жить как получится, ведь наша психика имеет функцию приспособления к новому, но она не справляется с динамикой прогресса сложности понимания в современном социуме. Кошки живут и не терзаются неудовлетворенностью существующим и просто как могут переживают свои психические проблемы. Но социум значительно опережает возможности эволюционных механизмов, которые просто не догоняют все более новые и изощренные требования.

Чтобы уметь избавляться от множества новых иллюзий понимания, от все более хитрых попыток паразитического использования другими особями, чтобы уметь более эффективно постигать новое, нужно понимать, как это «работает», познать себя и, тем самым, других.

Зачем знать все эти сложные механизмы?..

Может быть есть какие-то простые и практичные рецепты? Можно ли эффективно понимать и управлять, не зная устройства?

Полагаться в трудных случаях на то, что подскажет знающий доктор? Но так даже с автомобилем не получается: ни полноценное использование его возможностей в необычных ситуациях, ни полноценный уход и ремонт, не говоря о проблеме, когда рядом нет опытного человека. Необходимо знать некий минимум устройства и свойств, что в случае автомобиля не сложно.

Самое главное: когда знаешь не просто один-два рецепта, а понимаешь суть происходящего, то становится возможным самому выбирать и даже вырабатывать наиболее верный прием. В отличие от работы автомобиля, в психике бесконечное количество нюансов при бесконечном разнообразии ситуаций и просто нет возможности все предусмотреть и сформулировать верные рецепты.

Чуть выше перечисленные основные проблемы — точно не решить без должного понимания и наработанного умения.

На незнании процветает множество лохотронов, предлагающих разгонять мозг током (было бы так просто так спецназ не выходил бы без электродов на задания, а все исследователи достигли бы небывалой эффективности), выпить заветную таблетку или сделать еще что-то с собой (конечно, не бесплатно). Пока ты не понимаешь сути, тебя специально или ненамеренно обманывают в этом или ты сам пребываешь в иллюзиях и неведении, совершая ошибки.

Ошибки — это зло только тогда, когда их не замечаешь или игнорируешь, а вообще они необходимы и неизбежны. Когда они замечаются, то находится более верное решение или они просто исправляются уже известным способом. Часто ошибки возможно заметить только со стороны и поэтому во всех фирмах, разрабатывающих программное обеспечение есть штат тестеров, а в редакциях книг — редакторы-корректоры. Ошибки вызывают досаду, а иногда даже праведное негодование, но если они не мешают понят смысл, то не стоит им придавать слишком большое значение (см. fornit.ru/1706).

Книга будет эффективно развивать представления читающего, постепенно, с простого, до столь сложного, которое немыслимо преодолеть прямо сейчас так, что последние главы, в случае понимания предыдущих, окажутся доступными, иначе их прочтение приведет лишь к иллюзии понимания. Это обеспечивается комплексом специальных мер и приемов.

Важные советы и предупреждения.

1. В тексте будут предлагаться дополнительные материалы в виде коротких адресов интернет-страниц, содержащие более обстоятельные и специализированные пояснения или изложение сказанного, или же содержащие наглядную иллюстрацию. Система коротких адресов сделана специально, чтобы ссылки было легко набирать от руки. Так, по адресу fornit.ru/a0 находится более суровый и сложный вариант изложения модели личной адаптивности в стиле междисциплинарной популяризации. Но лайт-версия, которую вы сейчас читаете, вовсе не повторяет другими словами предшествующую, а излагает все совершенно независимо, со вспомогательными примерами и более развёрнутыми суждениями, при этом в ней нет постоянных ссылок на обоснование и фактические данные исследований.

В статьях по коротким адресам приводятся более корректные и детальные обоснования со ссылками на фактические данные научных исследований, наиболее важные из которых выделены в раздел «системы аксиоматики» (fornit.ru/ax1), что позволяет надежно сохранять источники и облегчает к ним доступ по сравнению с обычным списком используемой литературы.

2. Многим кажется самоочевидным, что если специалист что-то очень хорошо знает, то он всегда может это пояснить любому простыми и ясными словами. Если бы это было так, то вместо нудных учебников давно бы были заготовлены короткие гениальные фразы, которые бы легко и просто раскрывали самое сложное хоть даже для грудного ребенка или домашней кошки. Но любой человек, который сталкивается с новой для него областью знаний, перед тем как начать понимать что-то по существу, должен сформировать все те промежуточные представления, на основе которых строятся более сложные.

К сожалению, попытка написать книгу зримо и ясно как увлекательную сказку, чтобы все само заходило в голову, да еще чтобы стало понятно, почему именно так происходит, нереализуема принципиально. Зато это становится возможным в случае живого интереса читателя: он сам оказывается способным на многое в понимании если это ему очень нужно.

И это — не единственная проблема понимания. Так, услышав фразу: «Отношение массы и энергии», неискушенный человек способен уловить лишь то, к чему он уже готов и что для него предпочтительнее, но только не то, что на самом деле имелось в виду. И он начинает думать о каких-то между ними отношениях, возможно даже половых. Если вместо слова «отношение» использовать более точный термин «эквивалентность», то половые отношения этим исключаются.

Многозначительность понимания, казалось бы, даже очень простой фразы часто говорит о недостатке контекста: а в каком смысле это было сказано. Вот фраза: «Бог не играет со Вселенной в кости» без такого контекста понятна только тем, кто ее очень хорошо знает, но это — огромный пласт знаний. Фраза: «Черные дыры не такие уж и черные» — то же самое.

Во фразе об эквивалентности массы и энергии речь шла о фундаментальной формуле Эйнштейна E=MC2, и это уточнение резко сужает область понимания: тут что-то о заумностях ученых-физиков, а не о массе помидоров на весах очень энергичного кавказца-продавца.

Если предлагается такая «высокая наука», то возникает неуверенность, понимание сути кажется недосягаемым. А вот если знакомый физик начинает объяснять, на ходу выясняя, какие промежуточные представления нужно сначала хотя бы обозначить, — постепенно, смутно, но верно выстраивается картина понимания. Но если физик объясняет не перед ним сидящему человеку, видя его реакцию, а рассчитывает, чтобы любой человек заданного уровня (скажем, после школы и не двоечник) поймет объяснения, то ему приходится раскрывать все без исключения подробности в более обстоятельном тексте.

Лучше всего, если такой текст будет содержать еще и ссылки на дополнительно поясняющие страницы для тех, кому это нужно, что и сделано в этой книге. И не стоит сразу пытаться все понять, пусть и очень интересные сами по себе вещи, — они обязательно будут еще не раз затронуты, повторяясь на уже более освоенном уровне так, что у неподдельно заинтересованных в конце возникнет достаточно полная картина.

3. После каждой главы следует небольшой квест, не только для самопроверки, а позволяющий закрепить понимание самого важного и выработать некие первичные практические знания. Все последующие тексты будут использовать элементы, понятые в предыдущих так, что даже в главах, казалось бы, далеких от механизмов психики, они будут обозначаться уже в новом контексте понимания и использования, закрепляя общую картину.

4. Тема этой книги — очень нетривиальные обобщения, требующие многих промежуточных представлений потому как в школьных учебниках ничего этого нет и в помине. Но, в конечном счете, последовательностью изложения все приводится к ясному пониманию до возможности использования.

В книге лишь изредка будут встречаться термины, которые представляются очень полезными, и поэтому стоит воспринимать их как ключевые мемы на время прочтения, они наверняка пригодятся и впредь — настолько они полезны. Этот минимум терминов или сразу проясняются в значении, или вынесены в словарик в конце. Для нового мира представлений просто неизбежны и новые слова.

5. Тем, кто недостаточно хорошо ориентируется в схемотехнике (представления и навыки построения электрических схем аналоговых и цифровых устройств), а также в нейрофизиологии, химии и программировании, не стоит читать первые 8 глав этой книги быстрее, чем 1 главу в день. Переходите к следующей только после очень важного периода сна и ясного понимания того, что написано в главе. Иначе просто не возникнет того уровня представлений, который позволяет свести всю картину в единую целостную систему личного понимания.

Принципы организации иерархии механизмов адаптивности удобно и наглядно описываются электрическими цепями на физико-химической основе и алгоритмами их функционирования, что требует понимания принципов программирования, хотя все рассматривается на основе природной реализации эволюционно усложняющейся нейросети мозга. И здесь предоставляется возможность получить необходимые основы.

Изложение рассчитано на уверенный школьный уровень с некоторыми дополнительными навыками и по его ходу будут даваться все необходимые сведения. Так что это — не легкое развлечение, а довольно крутой квест, мотивирующий обещанием качественного рывка в понимании.

Когда-то давно я взялся читать первую попавшуюся мне книгу по нейрофизиологии, и это было настоящим мучением: очень много новых совершенно непонятных слов и представлений, да еще написанных бескомпромиссным стилем научной статьи (попробуйте прочитать любою научную статью!), но постепенно отчаяние сменилось надеждой и пониманием так, что я ни секунды не пожалел о затраченных усилиях и пережитых муках, которые не воспринимал как трагедию, а, наоборот, они окрашивались позитивно оптимизмом понимания, и этот оптимизм оправдывался все в большей степени. Здесь такого мучительного продирания через слова не будет! Но освоение книги предполагает неподдельную личную заинтересованность в понимании сказанного, без чего окажется невозможно продвинуться далее.

Не только тем, кто неуверенно помнит школьную базу, рекомендуется всерьез проникнуться идеями популярных и, в то же время, достаточно проясняющих путеводителей по важнейшим понятиям:

про схемотехнику (основы составят ключевое понимание механизмов в книге) fornit.ru/1140

про химию (многое становится понятным и очевидным на этой основе) fornit.ru/1139

о программировании (так же ключевые представления, позволяющие не терять суть сказанного) fornit.ru/1156

о научной методологии (средство от иллюзий и возможность оценивать правдоподобность) fornit.ru/956

основы понимания психики (для очень поверхностного предварительного знакомства) fornit.ru/973

Гид по механизмам психических явлений (так же подготавливающий морально и потенциально текст) fornit.ru/305

6. Закрепление промежуточных представлений так, чтобы их стало возможно эффективно использовать для более усложнённых конструкций, требует прерывания на сон, во время которого формируется личностная интерпретация того воспринятого, на что не было времени для достаточного осмысления. На утро освобождается ресурс мозга от оставшихся, уже неактуальных, но мешающих активностей для следующего подхода.

7. Для возможности достаточно ясного понимания желательно, чтобы не было других, более важных и насущных задач и нерешенных проблем, кроме задачи разобраться с материалом книги. Это настолько существенно, что ставится информационное ограничение, несоблюдение которого может не только уменьшить пользу, но и нанести вред психике, так что, как и в случае приема сильнодействующих средств, нужно соблюдать дозировку: не более одной главы для осмысления за один день, чередуя сном.

Итак, начинам погружение.

Что такое психика

Слово «психика», то, что под ним обычно имеют в виду, появилось очень давно и подразумевает все то субъективное, что доступно как в собственных ощущениях человека, так и в наблюдении у других людей, и не только людей, но и всех высших животных. Эти проявления подчас очень похожи на то, что бывает в неживой природе: камни радостно скачут вниз по склону, волны с испугом убегают от упавшего в воду камня, пламя яростно пожирает дрова. Но так кажется тем, кто сам обладает психикой и способностью к сопереживанию.

Когда человек думает и переживает, в этом есть гораздо больше того, что он не осознает. Лишь некоторые вещи он осознает, когда они становятся актуальными, но очень многое остается за гранью сознания. Рост нарыва на пальце — явно не то, что обычно называют проявлением психики, но это оказывает влияние на психику.

Внешне наблюдаемые проявления психики позволяют классифицировать их вполне однозначно. Поэтому в последнее время ученые все более убеждаются, что не только люди, но и другие животные, начиная с определённой стадии развития возможности приспосабливаться, обладают в точности теми же механизмами психики. И это подтверждается теми анатомическими особенностями мозга, которые в экспериментах обнаруживают четкое соответствие проявлениям психики.

Критерии, позволяющие отнести к психике какие-то внешние проявления, должны быть достаточно надежными, чтобы не принять за проявления психики то, что внешне похоже, но не имеет механизмов, обеспечивающих эту сторону проявления субъективного, а лишь случайны или просто вызывают иллюзию в интерпретации наблюдателя. Так, не все, что круглое, называют камнем. Обычно это еще и твердое, достаточно тяжелое, обычно имеющее кристаллическое строение, что видно при расколе. Вот и то, что обладает психикой имеет тот набор ее проявлений, который везде обязателен: если нет чего-то, что характеризует и обеспечивает субъективность, значит — не психика. А что такое субъективность и какими конкретными механизмами она обеспечивается, станет ясно из этой книги. И тогда можно будет, не гадая, точно сказать: есть ли психика у таракана и убегает ли он от страха или это — похожая на страх реакция, но ничего не имеющая общего с комплексом стиля поведения «страх» и его обеспечением в мозге. И если у таракана нет психики, а он — просто автомат, то и не требуется применять к нему гуманные законы о правах разумных существ, а вот кошки, лошади, вороны — другое дело.

Психологи, не имея возможности понять, как устроено то, что порождает субъективное, могли судить об этом только по его внешне доступным проявлениям, как говорят, используя модель «черного ящика», пытаясь понять внутренний механизм по внешним свойствам. Поэтому о том, как «работает» черный ящик делались самые разные предположения, в зависимости от того, насколько такие предположения вписывались в общую картину представлений того, кто делал предположение.

Те, кто считал, что на все — воля божья, уверены, что этот ящик — просто приемно-переедающее устройство для трансляции мыслей и чувств от созданной Богом души, которая таким образом могла управлять телом. А о том, как работало устройство самой души не задумывались вообще, т.е. проблема просто переносилась с уровня тела куда-то подальше.

Те, кто был склонен к рациональной картине причин и следствий предполагали, что все дело в существе, названным гомункулусом, как бы образованном структурами мозга, и он там всем управляет, наблюдает оттуда за миром как водитель, чувствует и переживает. Здесь тоже проблема механизмов переносится подальше без попыток представить, а как это все устроено в гомункулусе. Но эффект гомункулуса очевиден, и каждый может сам понаблюдать за собой таким образом.

Подступиться к механизмам мозга стало возможным только в середине прошлого века с появлением корректных методов точечной стимуляции нервных клеток — нейронов и отведения от них сигналов, а затем и непосредственной визуализации, а также методов выделения фрагментов ткани мозга, маркирования и т. п. К этому времени оказалось накопленным огромное количество разнообразных фактических данных о работе мозга, были прослежены пути отростков нейронов, поняты закономерности их развития и специализации.

В настоящее время выяснено, что за субъективность ощущений, за произвольность, за мысленные образы и возможность их осмысливания, отвечают вполне определённые, тесно взаимосвязанные структуры мозга, выяснено их назначение в этих процессах и стал понятен вообще принцип того, как появляются образы и приобретают свою субъективную значимость. Стало ясно, что именно эти структуры своим взаимодействием обеспечивают все проявления субъективного и если таких нет у какого-то животного или они нарушены, то нет и психики, нет ощущений, нет боли и радости.

Очень важно избегать делать далекие предположения о вещах, которые сами по себе не определены достаточно ясно, — это один из принципов научной методологии: неопределенное не может быть объектом изучения, например, есть ли Бог или нет его — вопрос оказывается за рамками науки до тех пор, пока точно не будет определено, а что такое Бог. После чего становится возможным изучать, а есть ли такой объект в природе.

Со многими вопросами психики — точно та же картина: рассуждения о сознании оказываются фантазийной философией пока точно не определено, а что это такое и какими механизмами в принципе обеспечивается. До тех пор говорить о сознании можно только в плане бытового уровня его понимания, чтобы каким-то словом обозначить некую систему проявления психики. Попытки же всерьез сопоставлять и обобщать недоопределенное приводит к мистическим образам: есть ученые (даже те, кто корректно следует научной методологии в своей узкой предметной области), которые верят, что сознание возникает в любой достаточно сложной системе или даже то, что сознание — «фундаментальная характеристика Вселенной вроде квантово-механического спина». Практической пользы от таких догадок нет никакой, учитывая, что совокупность собранных данных уже позволяет делать более определенные предположения и противоречит столь далеким от реальности фантазиям, а вред — вполне определенный. Мистики всерьез считают, что раз кирпич летит, то у него есть своя цель, значит есть разум. Они строят на этом впечатляющие теории и вовлекают в это доверчивых людей, после чего становится очень легко и заманчиво использовать их в корыстных целях.

Поэтому здесь все, что касается психики и ее проявлений будет определяется на уровне выполняемых функций и механизмов, обеспечивающих эти функции, другими словами — на уровне причин и следствий процессов. Это позволит ясно ориентироваться в том, если ли данный механизм у кирпича или у насекомых просто выяснив, а есть ли у данного объекта то, что обеспечивает вполне определенную функциональность, или его внешние проявления — лишь похожая иллюзия, ведь одно и тоже может быть вызвано огромным разнообразием причин: бежать можно от страха, от действия чисто механической программы или даже когда просто гонит попутный ветер.

Психика все в большей мере лишается своей мистической таинственности и непознаваемости, что не делает ее менее сложной и многообразной потому, что именно она обеспечивает самые изощренные возможности приспособления ко всему новому, что нас окружает, позволяя эффективно действовать в этих обстоятельствах.

Уже скоро в учебниках будет просто и очевидно рассказываться о том, как организуется психика, и вместо множества томов книг исследователей возникнут несколько небольших глав, вполне понимаемых школьниками, подготовленными для этого другими предметами. И в учебниках будет сказано про самое общее во всех психических явлениях, то, ради чего вообще это возникло эволюционно — индивидуальная адаптивность к новому.

Чтобы не забыть уже понятое

В этой книге будет очень много информации, и понятое в одной главе неизбежно начнет перекрывать то, что осталось в голове от предыдущей если только это не будет как-то практически освоено. Эффект «книжных знаний» не отменяется: то, что кажется понятным при прочтении, на практике окажется существенно иным. Поэтому предлагается в игровом режиме пройти квест на основные и важные моменты. И так будет после каждой главы. Можно и не проходить, но потери окажутся очень удручающими, да и хочется же узнать, насколько адекватно усвоено прочитанное и обрести уверенность.

Короткий квест после прочитанного:

Попробуйте придумать аргументы в споре с человеком, утверждающим, что облака — живые организмы, имеющие цель путешествия в определение место, наблюдающие за миром, иногда помогающие с гашением пламени своим дождем.

Как узнать, есть ли психика в летящем целенаправленно в окно кирпиче и если есть, то почему?

Главные принципы: как функционирует психика

В отличие от множества объемных, но так и не приводящих к ясному пониманию психологических текстов, в книге будут описана суть конкретных механизмов психических явлений так, что владеющий навыками схемотехники или программирования сможет живо представлять, как их можно реализовать искусственно, ну а неискушенные смогут понять: по каким принципам причин и следствий все происходит. При этом не понадобятся никакие сакраментальные непознанные материи и, тем более, мистика.

Последовательность изложения от простого и более общего сначала задает начальный контекст понимания, в котором все последующее уверенно приобретает определенный смысл. Так что важнейшим условием понимания является ясное представление системы причин и следствий в организации последовательности усложнений адаптивности к изменяющимся условиям. И тогда становится не важной конкретная реализации таких принципов, приводящая к огромному разнообразию уже существующих и еще не реализованных вариантов живых существ.

Первоосновой представлений выбран принцип первостепенной важности выделения существенного среди множества сопутствующего, но не входящего в принципиальную основу явления индивидуальной адаптивности. Этот акцент делается, например, в книге Лоуренс Краусс Страх физики (fornit.ru/a13), что подготавливает к пониманию основ физических явлений, которые решающе важны и для темы индивидуальной адаптивности. Вот как звучит сакраментальная фраза: «Но откуда мы узнаем, что важно, а что нет, приступая к решению задачи? Как правило, ниоткуда. Все, что нам остается, это идти вперед и надеяться на то, что выбранный нами путь — верный, а полученные в конце его результаты будут иметь смысл. Как любил повторять Ричард Фейнман, „К черту торпеды, полный вперед!“».

Остается дополнить, что то, что неясно в начале пути, по мере выявления взаимосвязей приобретает все большую целостную определенность и тогда становится возможным выделить решающе важное (принципы) от второстепенного (особенности конструктивной реализации). В книге, по мере выяснения все более усложняющихся находок эволюции, общая картина все более будет концентрироваться на главном.

Но чтобы облегчить процесс понимания и не заставлять переосмысливать все с начала, в этой главе будет пока голословно и описательно показаны наиболее характерные особенности психики, обеспечивающие адаптивность к новому — чтобы создать основу и контекст понимания всего остального текста.

Слово «контекст» встретится еще не раз, и стоит сразу четко сориентироваться, что смысл буквально всего воспринимаемого зависит от контекста — того, что определяют обстоятельства, условия воспринимаемого. Услышав позади громкое «дурак!» совершенно не понятно, к чему это относится, а увидев, что человек так отреагировал на котенка, все встает на место, образуется определенность смысла сказанного. Иначе возникает вопрос: «Это ты кому сказал?» или «В каком смысле?».

Распознавание контекста окружающего для того, чтобы понимать происходящее и выбрать верный стиль реагирования — один из важнейших принципов психики. Это даже древнее по происхождению, чем психика.

Наверное, все, у кого есть дома кошка, замечали ее интересную особенность: вот она настойчиво просит открыть ей дверь чтобы войти или выйти, но стоит это сделать, как она останавливается в раздумье так, что кажется, что она передумала, и тогда очень хочется досадливо поддеть ее под зад чтобы помочь сделать то, что просила. На самом деле, когда открылась дверь, для кошки возникли новые обстоятельства, требующие подобрать подходящую модель поведения, учитывающую возможные опасности (что для кошки всегда на первом плане) и возможные свои действия.

Это как если войти в свою квартиру и вдруг увидеть там совершенно незнакомых людей отчего так же возникнет ступор осмысления ситуации — необходимость понять смысл происходящего, без чего действия могут оказаться крайне неуместными. Но если вы привычно входите в квартиру без опаски и только очень необычное может заставить остановиться для осмысления, то кошки намного более чувствительны к новым звукам и запахам, мир которых у них куда богаче человеческого. Достаточно представить, что, открыв дверь своей квартиры с улицы вдруг почувствуете сильнейший странный запах.

Об основных особенностях и принципах реагирования и будет сказано в этой главе. В целом то, что будет сказано, представляет собой описательную модель того, как и зачем функционирует мозг, — модель системы, объясняющая основу всех психических явлений. Только нужно учитывать, что одно и тоже возможно объяснить самыми разными причинами.

Чем иногда хорошо объяснение? Оно позволяет посильно оценить возможность механизма причинно-следственных взаимодействий. Вот есть любимые многими мультики на тему как шарик падает на коромысло, оно отклоняется, вываливая ножик, который перерезает веревочку, сдвигающую задвижку, из емкости выливается каскад воды, течет по желобу, наполняет бутылку в которой сидит мышка и кусочек пенопласта, который всплывает и спасает мышку, та выбирается и так далее — длиннющие последовательности большого числа взаимосвязанных событий, когда какое-то начальное действие, через множество звеньев цепочки взаимодействий приводит к конечному результату. Ребенок все принимает за чистую монету: да, так в самом деле может быть, а взрослый видит, что если бы он захотел сделать такую цепочку, то пришлось бы кое-что придумать по-другому, но он понимает принцип, и существуют множество удивительных, еще средневековых творений разных длинных механических последовательностей, а позже появились последовательности электрических механизмов и, наконец, программы в компьютерах.

Объяснение наглядно, с очевидностью показывает, какой мог бы быть причинно-следственный принцип системы. А то, как заставить искусственно сделанную систему в реальности функционировать задуманным способом — уже становится делом техники.

Важно обладание принципиальной моделью, которая оказывается логически непротиворечива, и только затем становится важно умение понять, что необходимо, чтобы реально воплотить эту модель в устройстве. Такая модель позволяет предсказывать взаимодействия в описываемой системе, и если эти предсказания оправдываются в проверке для реальных систем, то укрепляется уверенность в правильности модели.

Вот примерно так же организуется высшая поведенческая адаптивность, основанная на контекстно-зависимых мыслительных моделях.

Итак, среди принципов, определяющих систему, есть наиболее общие — собственно механизмы взаимодействий, и есть то, что обеспечивает действенность этих механизмов технически.

Прослеживая развитие организмов от самых простых и то, как и зачем они усложняются, становится понятно, что наиболее общим принципом моделей всех организмов является адаптивность к условиям их существования и развитие механизмов этой адаптивности для новых условий.

Психика возникла как продукт адаптивности к новому и именно в таком смысле следует воспринимать все, что про нее будет здесь сказано.

Адаптивность — не такое простое свойство, как кажется на первый взгляд. В первую очередь, при ее рассмотрении необходимо учесть, что адаптивность требуется для взаимосвязи с окружающим, без чего она теряет смысл так, что все наша психика направлена именно вовне, а не в субъективный мир.

В мыслях мы лишь условно выделяем объект, обладающий адаптивностью, из всего окружающего так, чтобы стало возможным говорить именно о нем, о том, что он продолжает существовать, а не умер и не перешел в другие формы. Иначе утрачивается определенный смысл, придаваемый объекту внимания, выходя за рамки определенного контекста.

К примеру, есть до сих пор не решенная проблема: что вообще можно назвать человеком. Тело, поглощающее еду (но не автомобиль), дышащее воздухом (но не газовая горелка), превращает эти вещества в свое тело, выделяет продукты метаболизма, которые перестают быть телом. Возможно даже человек теряет какие-то свои органы или ему имплантируют чужие, но при этом в нашем понимании не перестает быть человеком. Потом, умирая, человек становится другими формами вещества. Его адаптивность исчерпывает себя тем, что более не поддерживает его в живой активной форме. Но мы на похоронах все равно относим его к человеку, правда умершему.

Вот одному больному программисту собираются пересадить голову на чужое тело. Или мечтают пересадить в компьютер разум чтобы обеспечить бессмертие, хотя при этом от человека останутся лишь пассивные воспоминания, этот разум не сможет функционировать без всего, к чему он был адаптирован с использованием механизмов, связывающих восприятие и реакции, — это станет ясно при прочтении книги. Так что такое человек?..

На принципе условной выделенности из окружающего нужно более внимательно остановиться в виду его критической важности. Мы мысленно выделяем человека из окружающего, но по большому счету в мире нет ничего заранее как-то и чем-то выделенного.

Как бы очевидно: вот же поверхность шара, она же явно выделена, но при увеличении эта поверхность станет щербатой, потом возникают молекулы, отрывающиеся и прилипающие к веществу шара в вихре молекул, а если увеличить вроде бы явно ограниченную молекулу, то, что она тоже при увеличении размывается неопределенностью электронных облаков и, мало того, вокруг появляется кипящее море флуктуирующих комплементарных пар вакуума, которые то становятся частью молекулы, то снова освобождаются.

В любом случае все вокруг тесно взаимосвязано взаимодействиями. Способностью выделять из окружающего (условно абстрагировать) обладает лишь наше сознание, строящее мыслительную модель, и тогда становится возможным говорить, что такие-то свойства выделенного объекта обеспечивают сохранение им этой выделенной формы и свойств в некоторых определенных условиях. А если объект в таком качестве не сохранился, то для нас он перестает существовать, хотя он просто продолжил существование в другой форме.

Мы видим воду — потом она превратилась в пар и развеялась по миру, и как воду мы ее уже не выделяем и не воспринимаем, хотя эта вода продолжает существовать в мире в форме пара и где-то опять может сконденсироваться в воду.

У живого человека есть немало омертвевших тканей (внешняя эпидерма кожи), несущих свою функцию. Мы прощаемся с умершим, но его тело — лишь новая форма развития процессов в природе, многие его клетки еще функционируют, а потом будут функционировать более мелкие составляющие, и только для нас он перестал существовать как образ живого человека, как наша субъективная модель, но невозможно объективно провести принципиальную границу: это — живое, а это — нет.

Потому и нет до сих пор строгого определения того, что такое жизнь и что такое человек. Хотя если это понадобится какой-то предметной области исследования, то она сформулирует свой абстрактный термин, так же условно определяющий объект внимания. Но это пока никому не понадобилось, мало того, многие предметные области не сформулировали термины даже для названия самих себя: в математике, философии и многих других нет строгих определений. Есть только очень общие определения для того, чтобы хоть как-то обозначить предмет для взаимопонимания, — дань необходимости иметь определение, а не строго сформулировать сущность.

В конечном счете вопрос о выделенности приводит к вопросу о взаимодействии души и тела, которому посвящено немало статей и книг.

В дальнейшем, при прочтении этой книги можно будет убедиться и в относительности понимания существования человека как личности, так что описанный принцип условности объектов адаптивности оказывается наиболее общим и касается любой формы адаптивности.

В книге будет описано то, что позволяет сохранять и поддерживать активно живущую форму нашего тела, условно выделенную нами из окружающего.

В самом общем плане адаптивностью обладает буквально все на свете, что мы выделяем в качестве объекта нашего внимания и определяется теми свойствами, которые позволяют продолжать существовать объекту, в той форме, которой мы его ограничили нашим вниманием среди всего, что его связывает с окружающим.

То в природе, включая неживые объекты, что остается неизменным, для наблюдателя (и лишь только для наблюдателя) как бы выигрывают конкурс существования в его личной оценке: вот этот айсберг так и не растаял, дрейфуя, и дожил до прибытия в холодную зону. Это — и есть доступная для нас суть естественного отбора, и в этом плане нет разницы между неживым или животным. Не стремление этого животного сохранить свои свойства (насекомые трансформируются: яйца, гусеница, куколка, бабочка, а люди трансформируются: детство, взрослые, старость — отличающиеся радикально даже свойствами психики), а просто то, что позволяет не выбыть из игры за существование в том виде, каким выделил наблюдатель, оказывается решающим.

Если какой-то минерал продолжает сохранять свой вид и свойства, которые наблюдатель связывает с его образом у себя в голове, а другие минералы вокруг растворяются и выветриваются, то наблюдатель может сказать, что тот минерал лучше адаптирован для данных условий.

Механизмы, которые обеспечивают такую сохранность в разных условиях, мы условно выделяем как адаптационные.

Но с некоторого уровня развития этих механизмов, наше условное выделения самого себя из окружающего и оценка необходимости сохранить свои качества, образует произвольность самоподдержания своего такого существования. И еще мы произвольно начинаем классифицировать окружающее так, что если посчитать объектом внимания не отдельную особь, а весь вид, то свойства, обеспечивающие его адаптивность, окажутся совершенно иными, чем у отдельной особи, и тогда жизнь особи уже не так важна по сравнению с жизнью всего вида.

Все то, что позволяет сохранять качество формы и свойств в диапазоне изменения условий, оставляет это продолжать существовать в нашей оценке. Этот принцип наследования обоснован и детально описан в статье fornit.ru/806. Формы объектов со временем в результате постоянных обменных процессов усложняются, появляются новые свойства, обеспечивающие сохранение качества объекта в более широком диапазоне условий. Рецепторы аварийных ситуаций у животных обеспечивают сохранение их в жизни так, что те животные, которые не используют их как направляющие поведение в сторону добывания пищи и защиты, просто выбывают из условного отбора считающихся живыми.

Именно таким образом появляются и конкурируют между собой все новые, все более сложные приспособления, сохраняющие особи, целый вид особей, вообще жизнь на Земле. Качественный скачок возник с появлением очень важного приспособления для отслеживания собственного поведения в изменяющихся условиях — сознания, которое уже целенаправленно стремится сохранить существование индивида, его соответствие субъективной модели самого себя. Те, кто предпочитают суицид («премия Дарвина»), более не участвуют в отборе в форме произвольной адаптивности.

Вот она — граница появления психики. И этим задается граница применимости всего, что сказано в этой книге о психике.

Рассмотрим реальный пример проявления осознанной адаптивности. Этот пример важен тем, что будут выделены такие составляющие психики, которые возникают всегда и во всех осознанных процессах и, рассматривая любые проявления психики, нужно обращать на них внимание потому, что они определяют субъективное.

Как уже говорилось, важнейшим условием необходимости приспосабливаться является новизна. И это понятие — так же очень относительно собственной оценки нового и привычного.

Пунктиром будет подчеркнуто то, что является условием привлечения внимания, а сплошным подчеркиванием выделено относящиеся к осознанному вниманию.

Допустим, в субботу по утрам вы обычно делаете уборку в квартире. Итак, суббота, утро, вы, наконец, проснулись, вполне выспавшись и вспомнили, что сегодня суббота, да еще ждете гостей под вечер. Новизна ситуации состоит в том, что будут гости и еще, что каждое утро — особенное в чем-то. Эта новизна касается только данного привычного стереотипа действий. Для другого стереотипа гости могут быть не новизной (постоянные гости на работе) или быть новизной для многих других ситуаций (новые люди на даче, в совместном отпуске и т.п.). Так что детекция новизны состоит не в том, что реагирует на любую уникальность, — это было бы абсурдно (уникален каждый момент), новизна для адаптивности — те признаки условий, которых еще не было в привычном реагировании, при этом актуальны не любые незначительные, а только значимые для результата, уже известные для такого привычного действия.

Значимость ситуации в том, что будут гости, чье мнение важно и то, что результат уборки повлияет на отношение гостей. Сочетание этой новизны и значимости — наибольшее среди всего, что есть в этот момент, и это делает актуальность уборки приоритетной. Активировался привычный контекст необходимости уборки так, что теперь все мысли возвращаются на уборку. Это не помешало совершить более необходимые и важные промежуточные действия: умыться и позавтракать, но актуальность уборки продолжает доминировать. Насущные потребности превысили актуальность лишь на короткое время и опять уступили приоритет.

Больше ничто кажущееся важным не отвлекает от того, чтобы начать делать уборку. С чего бы начать? Как сказали бы низкоуровневые программисты: где точка входа в программу уборки? В самом деле, прежний опыт удачных и неудачных действий уже сформировал наилучшую последовательность действий, да и каждое действие уже не требует поиска того, как это сделать, а выполняется автоматически, без осмысления. Только в отдельные моменты осознается мысль об приоритетной актуальности чего-то, а менее приоритетное вообще не осознается и выполняется автоматически. Поэтому мы можем одновременно совершать множество неосознаваемых действий: дышим, ходим, работаем обеими руками и при этом еще всеми пальцами, что-то по ходу обдумываем так, что не замечаем этого, но в нужный момент возникают решения и озарения новых мыслей, мы даже можем говорить при всем этом.

В общем контексте нерешенной задачи «убрать комнату», который поддерживается своей наивысшей актуальностью и отсекает внимание от всего к этому не относящегося, при отсутствии отвлекающих факторов важность уборки выходит на первый план, и с мыслью: «ну, поехали!..» запускается частный контекст первого, привычного ее этапа: пропылесосить полы. Это — давно привычный автоматизм действий, для которого сознание нужно лишь для того, чтобы найти пылесос, если он оказался не на привычном месте, перепрыгнуть через метнувшуюся в панике кошку, и корректировать свою давно отработанную программу там, где нас настигает нечто новое, например, обнаруживается высохшая лужица, оставленная кошкой на ковре под столом, что заставляет с негодованием прервать выполнение пылесосной программы, запомнив точку прерывания (опять программистские дела!), чтобы активировать программу зачистки пятна на ковре, или, если это не слишком нас волнует, оставить чистку на потом.

В этом примере можно заметить несколько типичных особенностей. Для того, чтобы что-то появилось в виде мыслей, т.е. потребовало не автоматических, а координирующих действий, нужно чтобы появилось нечто новое в привычном окружении (иначе можно действовать привычно-автоматически) и при этом нужно чтобы сочетание важности с новизной превысило по силе все другие, которые есть в этот момент. Победившая наивысшая актуальность привлекает к себе осознанное внимание рефлекторно, что назвали «ориентировочным рефлексом». Осознанное же сразу, почти моментально на основе прежнего опыта дает прогноз: к чему это может привести в данной новизне условий и дает возможность выбрать другое направление действий, приводящее к более желательному или же не мешает продолжить действовать привычно-автоматически.

Например, лужа на дороге привлекает внимание, и следует сделать выбор: обойти ее или перепрыгнуть — в зависимости от оценки ее параметров. А сильно пьяный человек, уже не способный осознавать что-то, на автомате продолжит наиболее привычное действие и пойдет прямо по луже.

Все предельно логично: если уж привлекать к чему-то внимание, то это должно быть самым важным, ведь глупо обращать внимание сначала на второстепенное и пропускать более важное. А то, что привычно итак выполнится рутинным способом и не нужно думать, как это сделать лучше, поэтому осознанное внимание привлекается в случае новых обстоятельств для того, чтобы понять, насколько возможно тут действовать по-старому или лучше подумать, как действовать иначе. Если бы не было задачи приспосабливаться к новому так, чтобы получать желаемое, то можно было бы просто действовать как автомат, не думая (fornit.ru/5115).

Вот для чего нужно сознание и вот почему сознавать возможно только что-то одно — самое актуальное в данный момент. Но на самом деле обоснованно, а не просто эвристически, к этому выводу мы придем постепенно, в ходе отслеживания того, как усложнялись механизмы индивидуальной адаптивности.

Сознание способно, если нужно, очень быстро переключаться с одного актуального на другое, чтобы добиваться желаемости результата во всех примерно равно-актуальных случаях, что создает впечатление, что удается думать одновременно о нескольких вещах. Но обычно сознание переключается не столь быстро потому, что не столь часто бывает два одинаковых по актуальности объекта внимания, обладающие схожей новизной и значимостью.

Формальная логика такова, что если новизна ситуации нулевая, т.е. все абсолютно привычно, то внимание к этому нет необходимости привлекать, и это не осознается. Или же если важность чего-то нулевая, то, естественно, это тоже не требует осознанного внимания. Налицо — свойства функции перемножения, т.е. актуальность образуется как произведение новизны ситуации на значимость действий (в том числе мысленных) для данного субъекта.

A = Н х З

Актуальность равна произведению Новизны условий на Значимость происходящего. Если H или З равны нулю, то и А равно нулю.

В реальности все и сложнее, и проще: что-то новое, происходящее среди привычного имеет приоритет потому как может нести опасность и поэтому способно обратить на себя внимание, прервав мысли о другом на время, пока не прояснится истинная значимость нового. Есть и другие нюансы, в том числе и то, что, конечно, природные механизмы вовсе не должны вычислять произведения с большой точностью и скрупулезно сравнивать полученные значения, чтобы выявить самое актуальное. При сопоставимых актуальностях не важно, с какого из них начать осмысление, достаточно просто воспользоваться результатом их взаимного торможения, которое контрастно выделит самое сильное. О контрастирующем свойстве взаимного торможения будет рассказано позже.

Вычисления произведений в схемотехнике реализуются за счет модуляции одного параметра значением другого, — в отличие от компьютеров. А природная нейросеть, прежде всего, — своеобразная схемотехника, а не программирование и ничто иное. В настоящее время в природной нейросети найдены модулирующие нейроны и более общей эффект модуляции спилловера.

Рефлекторно осознанное внимание привлекается к тому, что обладает наибольшим произведением новизны на значимость среди всего активного в области неосознаваемого на данный момент. Это — важнейший вывод, который можно использовать практически во всех случаях, когда есть задача найти способы привлечь чье-то или свое внимание: дизайн, педагогика, реклама, любая конкурирующая по актуальности информация.

В дальнейшем такое внимание будем называть здесь «осознанным вниманием» потому, что оно привлекает сознание к объекту, рефлекторно выделенного вниманием.

Хотя поначалу это происходит рефлекторно, постепенно формируется навык произвольного удержания внимания на чем-то и отвлечь его становится гораздо сложнее, чем просто по максимуму новизны и значимости.

В раннем возрасте внимание отвлекается постоянно, и дети неспособны удерживать его (см. СДВГ fornit.ru/1317). Но, как правило, такие отвлечения вызывают радикальные переключения контекста понимания, чем пользуются фокусники и цыганки. Стоит попробовать воспринять смысл прочитанного и одновременно следить за происходящим в динамичном фильме, чтобы убедиться насколько одно мешает другому. Чтобы воспринять смысл прочиненной фразы необходимо все время чтения поддерживать внимание на этом объекте внимания.

Навык произвольного удержания на текущем контексте восприятия-действия настолько важен и востребован, что он развивается так, что только нечто значительно более сильное способно отвлечь от объекта внимания. Сознание, оказавшись в подходящей субъективной модели восприятия и действия, способно удерживать ее даже если более базовый контекст пытается переключить внимания на что-то другое.

Именно наличие субъективных моделей в дополнение к имеющимся автоматизмам более раннего происхождения позволяют осуществлять произвольный контроль, обеспечивающий целенаправленность достижения желаемого. В отличие от контекстных (условных) рефлексов непосредственного реагирования, субъективные модели содержат представления о желаемости окружающего, оценки не просто случившегося (хорошо это или плохо), а целевые оценки возможности решения проблем. Это — субъективное отношение к миру, изменяющее этот мир. Позже субъективные модели будут рассмотрены детальнее. Но вернемся к новизне.

Утверждение, что для привлечения осознанного внимания обязательно нужна новизна может показаться очевидно неверным, ведь, к примеру, можно долго разглядывать кончик своего пальца, а он явно — не новый. Но это — поверхностное впечатление и можно сделать познавательный опыт.

На кончике своего пальца нарисуйте маленькую точку. Это сузит область отвлечения на рассмотрение особенностей пальца и предельно уменьшит новизну. Задача: осознавать только эту точку, не отвлекаться на другие мысли, в том числе на роль точки в математике и культуре народов и т. п. Нельзя ни на мгновение упускать осмысление непосредственно самой этой точки даже если рядом хлопнет дверь или захочется почесать нос. Нельзя терять осознание точки вообще. Правда, высочайшая значимость такого действа, приданная ему произвольно, скомпенсирует почти полное отсутствие новизны и позволит некоторое время сосредоточено взирать только на точку. Интересно, сколько вам удастся продержаться даже в полной тишине, чтобы ваши же другие мысли ни на мгновение не отвлекли вдруг на себя? Кроме того, в норме точка просто начнет расплываться и исчезать.

Доказываемое утверждение: осознанное внимание всегда находится на наиболее актуальном среди всего воспринимаемого (в том числе и мысленно воспринимаемого), а актуальность равна произведению новизны ситуации на значимость воспринимаемого в этой ситуации. Повторимся, что новизна здесь — не любая уникальность, а те признаки условий, которых еще не было в привычном реагировании и могущие повлиять на результат.

Думаю, что не потребуется много попыток, чтобы понять то, как трудно, да и просто невозможно удерживать осознание на фиксированном объекте внимания. Оно постоянно скачет, почти даже не заметно, возвращаясь на точку пальца, когда приходится усилием воли принуждать мысль вопреки ее своеволию.

Сейчас был рассмотрен самый основной, базовый принцип, который только и может технически использоваться для привлечения единственного канала внимания.

Итак, в норме все действия сопровождаются осознанием наиболее актуального. Если возникает что-то еще более актуальное, то меняется программа мыслительных и не только мыслительных действий потому, что осознанно прерывается предыдущее действие с запоминанием момента на чем остановились. Если вдруг кто-то позвонил, приходится прервать чистку ковра, чтобы ответить. Таких прерываний может запоминаться для последующего возврата последовательно до 5—7 раз, после чего начинают теряться точки возврата к прерванному предыдущему действию, забываясь что же делалось. Число прерываний — это свойство не только данного вида животных, но и данной особи и может несколько различаться. Наиболее тренированные люди способны запоминать довольно длинную цепочку прерванных занятий и последовательно вернуться к ним, не теряя смысла того, на чем они остановились. Так сохраняется смысл даже очень сложных, накрученных фраз у людей, способных в них разобраться не перечитывая.

Вернуться к основному прерванному занятию помогает активность все еще поддерживаемого контекста нерешенной проблемы, в нашем случае — стадия уборки. Если вдруг цепочка новых событий так отвлекла нас, что пришлось задумываться, вспомнив, что же следует делать, то многие признаки окружающего вернут активность контекста нерешенной проблемы — уборки, а в нем уже будет найдена точка прерывания: на какой стадии остановились.

В качестве иллюстрации прерываний действий для переключения на более важное предлагается презентация: fornit.ru/an-book-13.

Что такое конкретно контекст нерешенной проблемы — будет рассмотрено позже. Важность контекстов нерешенной проблемы или, как их назвал физиолог Ухтомский, доминант активности мозга — чрезвычайно высока в организации устойчивой, целенаправленной психики и творчества. Их эволюционные основания в качестве механизма личной адаптации и механизмы образования будут рассмотрены подробно.

Привычная успешность выполнения действий сопровождается позитивной оценкой осознания своей умелости и определенной уверенностью в том, что следующее привычное действие окажется так же удачным потому, что раньше в таких условиях оно оказывалось удачным. Это — субъективный прогноз, который сопровождает все, что начинает выполняться. Он присущ не только человеку, но и другим животным. О сути такого прогноза будет сказано позже так, что станет понятно, как именно это устроено.

К описанному сценарию добавляется случай, если какое-то действие приводит к нежелательному результату, оцениваемому негативно. Это — новая, настораживающая неожиданность. И это — значительно более важная ситуация, требующая повышенного внимания, ведь ошибки часто смерти подобны и тогда их уже не исправишь.

Может быть пережито множество промежуточных нюансов и вариантов, скажем, постоянного наступания на грабли, но если ударило очень крепко, то вряд ли в норме такой опыт не будет учитываться впредь. А то незначительное, на что не обращается внимание, продолжает выполняться с ошибками.

Если и ситуация, и действие в ней казались привычными, но вдруг привели к нежелательному, то новизна неожиданности этого заставляет осознать ситуацию, чтобы найти причину неудачи. Причиной может быть только что-то новое в условиях выполнения привычного действия и нужно найти именно эту причину. В другом случае новое в ситуации распознается сразу (съеденный гриб был странной окраски) и попытка привычного поведения привела к негативным переживаниям. Или же попытка поступить по-другому оказалась неудачной, что чаще всего и случается в непривычных ситуациях — чисто статистически.

Осознаваемый негатив оказывается очень важным для того, чтобы начать поиски более верного решения, а новизна ситуации, которая по прежнему опыту сулит негатив, заставляет прервать привычное действие для осмысления. Если основательно поразмышлять о логике адаптивного отношения, о важности позитива и негатива, то с очевидностью возникает вывод: именно негатив является главной причиной адаптации к новому и позволяет учиться избегать нежелательных последствий. Это резко диссонирует с привычно-житейским принципом не думать о плохом, а убеждать себя, что все хорошо, который часто навязывают на семинарах по самосовершенствованию и привлечению успеха.

Рассмотренные примеры ситуаций, требующих адаптивности, подсказывают только начальные критерии, позволяющие разделять два основных этапа любого психического процесса: 1) привлечение внимания на наиболее актуальное 2) выбор того из известных вариантов действия, что в данной ситуации прогнозирует наибольший успех, но есть еще третий: прерывание для осмысления с образованием долговременной доминанты нерешенной проблемы и использование механизмов творчества.

Отличие творческой доминанты в том, что контекст задачи уборки квартиры активизируется привычно и периодически — как и все другие специализированные контексты, он гарантировано заканчивается успехом и позитивом, а творческий контекст поддерживается негативом важной нерешенной проблемы. Муки творчества не оставляют в покое, и если такой контекст прерывается, то легко восстанавливается и продолжает влиять на психику, заставляя возвращаться к насущной проблеме.

Итак, доминирующий контекст может быть позитивным — привычное ремесленничество, или негативным, требующим решения новой проблемы — творчество. Счастливым компромиссом является игровой контекст.

Очень важно будет ясно понять, что же такое доминирующий контекст вообще, как он образуется и каковы его свойства. Это позволит осознанно относится к эмоциональным состояниям и мотивациям.

Кажущаяся нарастающая сложность принципов индивидуальной адаптивности может быть уверено преодолена, как и вообще любое пока не познанное, если есть достаточно полноценное описание этого и есть достаточная подготовка. В природе нет ничего сложного или простого, это — субъективные понятия, и любое поначалу сложное, в случае его понимания представляется простым. Задача книги — постепенно ознакомить с механизмами, которые, последовательно усложняясь, возникали в ходе эволюции, начиная с самых простых реакций, от раздражителя — к непосредственному действию, — чисто механически. Или, как сказал бы программист, — остается освоить систему иерархически построенных алгоритмов.

В самом общем плане, эволюция все более усложняла алгоритм взаимодействия между органами чувств и органами действия, сосредотачивая свои программы схемотехнически, в виде нейросетей мозга. Удивительные по изощренности находки эволюции привели к возможности организма приспосабливаться не только к тому, что предусмотрено генетической программой, но и самому формировать свои программы реакций так, чтобы они приводили к желаемому. А для этого нужно было создать индивидуальный центр значимости, который и определяет, что желательно, а чего нужно избегать: центр распознавания негатива и позитива. В самом деле, стоит задаться проблемой адаптирующей «эволюции», вообразить себя природой-конструктором и попытаться решить проблему того, как с помощью некоторого механизма мотивировать избегать плохого, то очевидно, что нужно сначала иметь возможность вообще распознавать плохое, вредное для организма.

Природа никак не могла учесть того, что ее творение само начнет себя исследовать и находить способы пребывать в очень для него счастливых состояниях, совершенно искажая назначение центра удовольствия. В этом случае основа алгоритма направленности действий дает сбой: если есть возможность доставлять себе удовольствие непосредственно, а не в результате успешности приспособительных действий, то и не нужно больше шевелиться, а можно просто получать чистое удовольствие. Правда, чаще это ограничивается непродолжительностью действия такой психоделии (fornit.ru/1187), неизбежно порождающей острые негативные последствия. Сегодня уже точно известно какую точку мозга нужно раздражать, чтобы погрузиться в море наивысшего счастья (fornit.ru/5374), и достаточно сделать стимулирующий приборчик, как человек примется нажимать кнопку, не чувствуя больше никаких потребностей до близкой смерти от истощения, и только его произвольность в виде развитой самодисциплины и силы воли может этому помешать.

В самом деле, когда крысам вживляли такой электрод и давали им нажимать лапкой кнопку, они это делали с максимальной частотой и вскоре умирали, полностью исчерпав свои ресурсы. Такие опыты физиолог Н. Бехтерева проделывала и с людьми (fornit.ru/x1), воздействуя на открытый мозг без общего наркоза, когда человек находился в полном сознании и мог комментировать свои ощущения от стимуляции. Когда был активирован центр удовольствия, пациент испытывал самое большое позитивное чувство, какое только было возможно, по сравнению с которым все остальные моменты счастья в его жизни выглядели бледными. Пациент очень настойчиво просил повторить стимуляцию.

Конечно же, природная основа для обеспечения адаптации, может погубить цивилизацию, если людям дать возможность легко самоосчастливливаться, так что нужно быть очень осторожным с позитивными ощущениями, понимая, что это — не самоцель, а лишь средство для оценки успешности. Но многие считают, что нужно допускать только позитив и всячески избегать самого негатива, а не того, что приводит к негативу. Это — прямой путь из жизни.

Перед тем как начать последовательно разбирать природные эволюционные совершенствования, сформируем более определенно и в легкой форме общий контекст понимания организации психики: принцип того самого главного, что характеризует высших животных и человека, что позволяет им приспосабливать свое поведение к новым условиям, какими бы неожиданными они не оказались, если только это вообще позволяют физические возможности организма. Это — принцип адаптивного поведения, реализуемый с помощью сознания.

Если возникло затруднение в понимании, то и не стоит сразу пытаться понять, как это работает, лихорадочно листая назад и пытаясь опять все свести в один фокус понимания: интересная особенность сказанного — в том, что после прочтения всей книги этот фрагмент станет очевидно более понятным. Математики называют этот эффект — итерацией или приближением к оптимуму в результате нескольких проходов, каждый из которых проясняет что-то новое, дополняя предыдущее.

В любом случае будет полезно облегченно повторить сказанное.

В организации психики основой является механизм непроизвольного переключения внимания на наиболее актуальное, чему нужно уделить внимание в первую очередь. Он представляет собой границу между механизмами сознания и тем, что совершается неосознанно. Если особь переводит взгляд на что-то привлекательное, поворачивается в ту сторону, то это — следствие того, что, во-первых, еще не совсем понятна возникшая ситуация и ее смысл, и поэтому такая ситуация требует внимания (имеет некоторую новизну по сравнению с привычным, что грозит нежелательными последствиями), во-вторых, характер новых признаков распознается как нечто важное.

Эта совокупность значимости и новизны превышает все другие сочетания новизны и значимости всего остального воспринимаемого в данный момент, включая и все, что есть в мыслях и даже то, что было в мыслях не так давно и пока активно, но уже не осознается, т.е. в области как осознаваемого, так и не осознаваемого.

Управлять этим рефлексом почти невозможно, он — непроизволен. Поэтому, когда предлагают не думать о Большой Оранжевой Обезьяне, этого сделать не получается пока не исчерпается новизна:

«Однажды к Ходже Насреддину пришёл жадный и жестокий ростовщик Джафар. Он был горбат и уродлив, поэтому, наслушавшись рассказов о мудрости Насреддина, хотел, чтобы тот превратил его в красавца.

Ходжa выслушал просьбу Джафара и пообещал помочь.

Он потребовал, чтобы Джафар и вся его родня явились к нему в определённый час.

Он выстроил родственников кольцом, а ростовщика посадил в середине на землю.

— Сейчас я накрою Джафара одеялом и прочту молитву. А все вы, и Джафар в том числе, должны, закрыв глаза, повторять эту молитву за мной. И когда я сниму одеяло, Джафар будет уже исцелён.

Ho ни один из вас, ни тем более сам Джафар, не должен думать об обезьяне! Если кто-нибудь из вас начнёт думать о ней или, что ещё хуже, представлять её себе в своём воображении — с хвостом, красным задом, отвратительной мордой и жёлтыми клыками — тогда, конечно, никакого исцеления не будет и не может быть, ибо свершение благочестивого дела несовместимо с мыслями о столь гнусном существе, как обезьяна. Вы поняли меня?

Чуда не получилось.

Как! — громовым голосом воскликнул Ходжа Насреддин. — О нечестивцы и богохульники! Вы нарушили мой запрет, вы осмелились, читая молитву, думать о том, о чём я запретил вам думать!

Ходжа Насреддин резко повернулся и ушёл, хлопнув калиткой…

Вскоре взошла луна, залила всю Бухару мягким и тёплым светом. А в доме ростовщика до поздней ночи слышались крики и брань: там разбирались, кто первый подумал об обезьяне…»

Механизм привлечения непроизвольного внимания к наиболее актуальному — чисто автоматический, рефлекторный, поэтому его и называли «ориентировочным рефлексом». Он выделяет самое важное в данный момент для того, чтобы рассмотреть отдельно от всего остального, что совершается мозгом, управляющем в то же время множеством других процессов в теле, — для того, чтобы спрогнозировать, чем это может закончиться. Следующим уровнем адаптивности являются механизмы произвольного управления вниманием.

Один и тот же раздражитель (звук, запах, движение) у разных существ (или у одного существа в разных условиях) может вызвать разную реакцию, от полного игнорирования до максимального внимания просто потому, что для него это может быть уже не новым или не важным. Новизна и значимость любого элемента восприятия — очень индивидуальна. Мало того, даже для одного индивида она разная в разных условиях и в разное время его жизни. Оценка значимости или распознавание значимости формируется и уточняется постепенно точно так же, как и умение распознавать вообще что-либо в жизни.

Переключение внимания на наиболее актуальное заключается в том, что некая структура мозга, представляющая собой субъективный образ воспринятого, подключается к зонам, позволяющим оценивать ее, прогнозировать последствия и находить вариант как нужно реагировать, чтобы получить, по возможности, наиболее желаемое. Такое рассмотрение мы ощущаем, как осознание, и можем осмысливать новое и сомнительное, т.е. придавать этому определённый смысл достаточно произвольно. Остальные субъективные образы пока остаются вне сознания.

Когда с помощью осознания возможных последствий и выбора предположительно удачного действия становится пора перейти к его осуществлению, то, в некоторых случаях, требуется усилие для того, чтобы преодолеть негативный прогноз и решиться совершить то, что сулит желаемое, несмотря на неуверенность в таких действиях. Усилие для того, чтобы решительно преодолеть сомнения называют волевым усилием, а возможность делать то, на что решился — «свободой воли». Внимание, которое необходимо для того, чтобы реализовать волевое усилие называют произвольным, т.е. происходящим по своей воле, а не жестко следующим в зависимости от происходящего. Волевое усилие невозможно без осознания, и поэтому сильно пьяный человек не способен сделать нечто непривычное, учитывающее необычность (новизну) этой ситуации, он — безволен.

Итак, в хорошо знакомой ситуации мы действуем не задумываясь, автоматически, а с возрастом нового для нас становится все меньше… Так что некоторые люди просто разучиваются совершать что-то новое, придумывать, творить просто потому, что все, что не используется в организме начинает терять функции, дезадаптируется.

Кстати, дезадаптация — это — очень важный принцип, дающий возможность не накапливать уже не нужное, а заменять его на более актуальное, экономя силы и ресурсы организма. Он действует повсеместно, как на уровне тела, когда неработающие мышцы становятся слабыми и вовсе даже рассасываются, он действует и на уровне программ поведения в мозге. Это — очень интересный раздел физиологии, и то, что именно происходит с мозгом при поведенческой дезадаптации, и то, как сохранять творческий тонус, не обрастая не нужными навыками, будет еще не раз рассмотрено подробнее.

С возрастом, а иногда и в результате патологических процессов, возможность осознания теряется и это можно проконтролировать с помощью теста, основанного на понимании того, как функционируют эти уровни сознания: fornit.ru/tc.

Все то, что не ново, не привлекает внимания. Это утверждение может показаться очевидно категоричным. В принципе, каждый миг — в чем-то новый, но даже в раннем периоде «синдром дефицита внимания и гиперактивности» заставляет обращать внимание не на все подряд. В знакомых условиях поведение бессознательно автоматично, не требует осознаваемого перевода внимания, не требует волевого усилия. Так, мы кушаем, практически не замечая отдельных своих движений, хотя в каждой ситуации приема пищи есть что-то несколько новое и важное для обеспечения всего процесса, и мы в целом осознаем сам процесс в его отдельных моментах, но вовсе не каждое из хорошо отработанных движений. Адаптироваться оказывается необходимо только к чему-то новому и среди всего выбирать наиболее важное. Когда это определено и внимание переключилось, воспринятое новое оценивается — насколько удачно или неудачно вам удалось учесть его в поведении, и этот результат оценки корректирует поведение в следующий раз в подобной ситуации.

Для этого мы должны уметь очень хорошо оценивать (распознавать), что для нас хорошо, а что — плохо. Поэтому внимание обладает свойством не просто определять значимость, а различает эту значимость (или то, что означает для него лично воспринятое) как желательную или нежелательную. Если желательное — поведение настраивается на принятие этого, если нежелательное — на избегание. Это — общий механизм направленности поведения — мотивации.

В самом деле, для нас не представляет никакого затруднения моментально сказать, что вот это — плохо, а то — хорошо. Эта оценка не требует осознания потому, что она уже закреплена прежним опытом за всеми теми объектами нашего внимания, которые знакомы в знакомой ситуации: «что такое хорошо и что такое плохо» — вырабатывается с самого нашего рождения и постоянно совершенствуется. А вот незнакомое или то, что знакомо, но в незнакомой ситуации вызывает неуверенность — требует задуматься, чтобы такую оценку выработать.

Все эмоциональные состояния и более тонкие их оттенки вплоть до конкретного отношения к данному объекту внимания придают субъективный смысл всему своим контекстом. Сегодня известно, как это происходит детально и вообще, откуда берутся изначально позитивное и негативное отношение, и об этом будет сказано в этой книге.

Пока можно показать пример небольшого фрагмента такой системы значимости.

Тепло, если его мало, вызывает неприятное ощущение озноба, а когда его много — неприятное ощущение жары. А когда оно становиться как раз какое нужно, то в этот момент возникает приятное ощущение комфорта.

Тепло — хорошо, когда вокруг холодно и плохо, когда вокруг жарко.

Горячий чай — хорошо после плова или когда холодно. Он хорош и в жару, вызывая усиленное испарение с тела и принося облегчение. Но мы избегаем горячего чая когда болит зуб от соприкосновения с горячей жидкостью.

Смысл одних и тех же объектов представляется совершенно разным в разных условиях. А без определенного контекста объект внимания может оказаться бессмысленным или многозначительным. Если вдруг кто-то рядом воскликнул: «Вот дурак!!», то совершенно не понятно, что он имеет в виду. То ли это он сетует на самого себя, то ли считает дураком кого-то другого. Недостаточный контекст в общении — самая обычная причина непонимания собеседника и распространенная ошибка утверждений. У говорящего возникает иллюзия, что все итак понятно потому, что у него-то контекст есть, но он не учитывает, что этого контекста нет у слушателей и, если его не создать, смысл сказанного становится не понятен.

Я имел неудовольствие сотрудничать с директором частной фирмы, который считал себя очень культурным и продвинутым человеком. А вот сотрудники у него просто на редкость глупы и непонятливы, что опечаливало его так сильно, что он часто срывался на крик. Он почти никогда не заботился о контексте сказанного, полагая, что все итак должны понимать, о чем идет речь, раз они занимаются общей спецификой, и поэтому он может формулировать задания лаконично. Его указующие письма расшифровывались сообща всем персоналом, пока не находился наиболее вероятный смысл сказанного. Вот перлы из его писем:

…Прошу не только в абсолютных величинах, которые непонятны, но и в относительных.

…Если коротко, подробно мы уже не раз обсуждали.

…Вывод: пока не обобщать место размещения, по крайней мере до наведения порядка в перечне мест размещения.

…Обратить моё внимание, на то что я не обратил внимание и что существенно для внедрения сервиса.

…У нас задача упрощать, а не захламлять выбором шило на мыло.

Столь радикальное игнорирование контекста является приобретенной психопатологией, но в обыденном общении это встречается очень часто, заставляя переспрашивать: «В каком это смысле?».

Важно обратить внимание на то, что смысл уже понятного находится вне осознания и только когда возникает неуверенность в понимании из-за непривычной новизны, требуется осознанное осмысление. Поэтому мы почти все совершаем автоматически, даже думаем автоматически, часто не осознавая свои мысли (это — очень интересный и важный вывод!) по привычному сценарию. Хотя в воспоминании сохраняется похожий на фильм фрагмент происходящего, но записывается только то, на что было обращено внимание, т.е. самое для нас актуальное в данный момент.

Эти автоматизмы столь же реально прослеживаются как электрические цепи искусственных автоматов и в этом ничем от них не отличаются. Можно быть совершенно уверенным, что в этом нет ничего, что требовало бы наличия некоей мистической сущности, называемой душой, хотя даже не осознаваемые процессы, регулирующие наше автоматическое поведение, связаны с тем, что когда-то для нас было хорошо или плохо, порождая их значимость для нас, осознаваемую как смысл. При осознании эта значимость проявляется в виде нашего субъективного переживания.

В том, что оказывается временно вне осознания мы ничем, кроме способа реализации, принципиально не отличаемся от современных роботов (осознание пока еще не организовано в искусственных устройствах). Ничто не мешает дополнить роботы и системами их личной адаптивности к новым условиям с использованием системы значимости, и даже системой произвольного осмысливания и контроля, и тогда роботы тоже получат возможность субъективных ощущений, даже станет возможным творчество.

Эти представления открывают новый мир понимания сути субъективного, которое оказывается организовано совершенно идентично у всех существ, обладающих соответствующими механизмами.

С точки зрения адаптивности к новому все возможные виды реакций, мышечные ли, гуморальные ли для обеспечения стрессового или специализированного вида реагирования, «мыслительные» ли для изменения границ осознанного внимания или произвольного его перераспределения, все это — цепочки протекания отдельных звеньев процесса управления в мозге, реализованные как последовательность элементарных действий (например, групп волокон мышц) так, что начало действия одного звена активируется актуальным стимулом в определенных условиях (пусковым стимулом), а таким стимулом для последующего звена оказывается завершение работы предыдущего и сигналов эффективности этой работы.

Из всех имеющихся цепочек действий выполняться начнет та из них, которая в текущем контексте стиля поведения окажется наиболее связанной с раздражителем, имеющим значение «Это наиболее подходящий момент для действия». Например, на тормоз мы жмем, только подъехав к красному светофору, хотя готовы это сделать и раньше. Такая связь отрабатывается жизненным опытом: если опоздать или поспешить — получишь результат отрицательной значимости с блокировкой неудачной реакции, и только если среагировать вовремя, при определенном сочетании признаков пускового стимула, то оценка результата будет положительной с закреплением этой реакции для данных условий.

Такой принцип автоматических цепочек реагирования схемотехники называют сдвиговым регистром. И когда в работе очередного звена возникают новые условия, которые прежним опытом распознаются как настораживающие, выполнение такого звена может быть прервано для уточнения последствий и корректировки поведения в новых условиях, и это прерывание выполняется сознанием.

В книге будет последовательно показано, что без осознанного внимания нет субъективных ощущений. Под осознанным вниманием понимается, то, на что обращается внимание с осознанием происходящего (это явление перевода внимания на новый объект называли «ориентировочной реакцией»), а под субъективными ощущениями — та «эмоциональная окраска», которая сопровождает осознанное внимание. И механизмы этих явлений будут показаны явно и достаточно детализовано так, что соответствующие термины, к которым привыкли в психологии и которые вызывают у людей более-менее взаимно-понимаемую трактовку, приобретут совершенно определенный смысл и новый оттенок.

Поначалу, с рождением, ничего не воспринимается, не осознается, так как этого будто и нет, как если этого не видишь не слышишь, не чувствуешь. Но это не воспринимается не только в самом раннем детстве, а всегда, когда сталкиваешься с совершенно новым. Совершенно новое выпадает из осознания, как корабли испанцев не были замечены аборигенами, о чем можно прочесть в fornit.ru/830. Но если узор элементарных признаков нового, распознаваемый на уровне уже существующих распознавателей примитивов восприятия, совпадает с откликом значимости и сочетается с ним, то этот узор приобретает, тем самым, определенное значение, будет впредь узнаваться, вызывать отголосок позитивной или негативной эмоции и отголосок пережитых ранее последствий, что позволяет предвидеть их. Возникает различие и осмысленное ощущение цветов, звуков в выделенной картине нового настолько, насколько каждое из этих различий имеет какое-то пережитое значение и вызывает впредь отклик этого пережитого.

У каждого это формируется индивидуально и может различаться до противоположности даже в восприятии отдельных цветов, запахов, звуков, тактильных ощущений. Это и есть то, что обеспечивает самобытное приспособление к новому — определение значения этого нового для себя в данных условиях. Это то, что дается «в ощущениях» при осознании.

Чтобы не утонуть в нарастающих сложностях организации механизмов адаптивного поведения, не станем более забегать вперед и проследим как природой все это организовывалось сначала очень простыми схемами, а затем, по мере решения все новых проблем адаптации, они усложнялись вплоть до возникновения механизмов творческого решения.

Дополнительные материалы: fornit.ru/lib12

Квест после прочитанного:

Кто-то позади вдруг грозно выкрикнул: «Родной!». Почему возникает странное ощущение непонятной ситуации?

Почему кошка может задумываться, когда ей открываешь окно или дверь, а не проходит сразу, и что с этим можно сделать?

Почему адаптироваться нужно только к новому?

Попробуйте дать точное и универсальное определение: что такое человек? В чем тут принципиальная трудность?

Тепло — это хорошо или плохо? Почему возникает трудность в ответе?

Нужно придумать основные рекомендации для маркетологов, привлекающие внимание клиентов.

У бабочки нет структур, предназначенных для выделения наиболее актуальной активности в ее мозге. Может ли бабочка чувствовать боль?

Универсальный элемент мозга — нервная клетка — нейрон

Насколько важно разобраться с тем, из чего сделан механизм, чтобы понимать, как он функционирует? Нужно ли углубляться вплоть до молекулярного состава?

К примеру, наручные часы могут быть сделаны из самых разных материалов. Один мастер творит их полностью из дерева. Предположим, что они попали к инопланетным исследователям и те пытаются разобраться как они работают. Начинают исследовать материал, он состоит из клеток древесины, имеющих сложнейшее строение. Начинаются обсуждения о том, как функциональность этих клеток обеспечивает работу часов вместо того, чтобы понять главную функцию часов и то, что ее обеспечивают шестеренки, а не материал, из которых они сделаны.

Примерно то же самое происходит и в нейрофизиологии, занятой очень подробным, на молекулярном уровне исследованием нервных клеток — нейронов, их отростков, мест соединений между нейронами. Огромное разнообразие материалов и невероятная сложность затеняют собой главную функцию, которая может быть реализована вовсе даже не на клетках, а более надежно и стабильно, что и делают фирмы-производители нейрочипов.

Умение точно ограничить функциональность вне способов и материала реализации, называется системным подходом, т.е. важно понять, как работает механизм причин и следствий проявляемых данной системой, выделить это среди несущественного.

Важный шаг в этом сделал Ф. Розенблатт еще в 1958 году, создав универсальный элемент нейросетей — персептрон (fornit.ru/1038), который сначала был смоделирован программно на компьютере, а позже и в виде элементов электрической схемы так, что функциональность распознавания образов на входе была независимой от способа ее реализации. Оказалось, что элементарной распознаватель может быть удобным универсальный элементом для организации взаимодействия между рецепторами и эффекторами.

Но вскоре математически строго было показано, что схема персептрона не справляется в некоторых случаях с обучением для его специализации как распознавателя образа, а т. к. Розенблат трагически погиб и не смог ответить на критику и продолжить развитие концепции, то интерес к этому универсальному элементу пропал у исследователей, ведь мозг реально демонстрировал возможность обучения тому, чего не мог персептрон. Кроме того, отдельные элементы мозга, исследованные на молекулярном уровне, не обладали идеальностью модели персептрона, например, не требовали соблюдения точных значений проводимостей между нейронами, а в персептроне именно значениями таких проводимостей обеспечивалось распознавание поля образа на входе.

Сегодня критика персептрона уже несостоятельна и найдены все условия его эффективного функционирования (fornit.ru/6449). Но осадок неприятия остался, а достаточно влиятельных энтузиастов, продолжающих развитие идеи так и не появилось.

Реальные элементы нейросети, нейроны с синапсами на входе, далеки от идеальности математического персептрона, но суть принципа они используют именно такую, причем настолько эффективно организовывая ее реализацию, что и сегодня искусственные нейросети на персептронах оказываются капризнее и менее надежны, чем нейросети мозга.

Путь эволюционного совершенствования, который можно проследить, начиная с самых простых организмов, убедительно позволяет верифицировать предположения об универсальной функции распознавателя, выполняемой нейроном с синапсами, и этот путь породил множество системных находок, каждая из которых дала возможность нового качества управления нейросети, значительно превосходящего по возможностям, чем схема, просто состоящая из персептронов.

Чтобы наглядно продемонстрировать несущественность способа и материала реализации, сотворим аналог нейросети из необычного материала, который особенно подчеркивает такие особенности работы природной нейросети как охватывание нейрона и его отростков последовательным возбуждением и скорость передачи сигналов от нейрона к нейрону, которая в природном мозге ограничивается типично химическими процессами.

Для того, чтобы ясно представить, как работают в совокупности нервные клетки мозга, которые называются нейронами, нам нужен килограмм черного охотничьего пороха. Не обязательно покупать его, любой легко сможет вообразить, что произойдет. Это называется мысленным опытом.

На бетонной плите насыплем несколько одинаковых горок пороха (чтобы порох горел не мгновенно, добавим в него пудру древесного угля). Между ними проведем соединяющие дорожки: от каждой кучки к ближайшим другим. Те горки, которые оказались без входных дорожек, все же дополним, вытянем от них по несколько дорожек, ни с чем не соединенных. Вот как это примерно будет выглядеть:

Фото пороховой нейросети:

Реальная нейросеть связана такими же проводниками возбуждения, как пороховые дорожки:

Все дорожки между кучками разрежем, чтобы они не соединялись, а были с некоторым зазором, иначе вся сеть сгорит без какой-то логики результата. В одни зазоры капнем парафин, в другие — воду, в третьи — ничего, пусть так и будут разомкнутыми.

Теперь подожжем одну из самых крайних дорожек, ведущих к первым кучкам. Огонь доберется и воспламенит кучки, от них по отросткам дорожек пойдут огненные импульсы, которые легко проходят через парафиновые разрывы, иногда проскакивают через ничем не закапанные промежутки и останавливаются у намоченных водой.

Вот точно так же распространяются энергетические импульсы в сети нейронов, только вместо энергии термической реакции в них перемещается энергия зарядов ионов. Нейроны точно так же, как и пороховые кучки выгорают, разряжаются последовательно от точки превышения энергии некоторого порога (в порохе — температуры зажигания), и это волна энергии распространяется по всему телу нейрона и по всем его отросткам. А потом нужно какое-то время на то, чтобы нейрон опять зарядился и стал способен к новому разряду.

Небольшая начальная энергия зажигания уже неудержимо распространяется там, где может, и это похоже на то как унитаз сливает воду, когда после начального нажима кнопки вода уже сама хлещет неудержимым потоком. Такое явление называют гистерезисом. И нейроны обладают предельно возможным гистерезисом: чуть только превышен порог его зажигания, и они уже неудержимо разряжаются. Пороговый элемент с такими свойствами называется регенеративным компаратором (компаратор — пороговое устройство). Все эти термины можно не запоминать, все будет понятно и без них.

Порог срабатывания может быть разным в зависимости от условий: или порох отсырел или стоит жара. В жару даже ничем не заполненные разрывы дорожек легко преодолеваются, а при сильном холоде порох может и не загореться от той теплоты, что поджигал его в жару.

Зачем нужны разрывы в дорожках? Без них все кучки — нейроны сгорели бы сразу вместе. Такое бывает и в мозге, когда из-за патологического понижения порога срабатывания-зажигания или других причин энергия шквалом проносится по всем нейронам подряд, вызывая эпилептический припадок.

Если разрывы с водой запрограммировать так, чтобы при поджигании определенных входных дорожек выгорали только определенные кучки, то получим устройство, определяющее именно заданный порядок поджога на входе. Это будет распознаватель определенного сочетания активных входных сигналов.

Все нейронные структуры являются распознавателями таких сочетаний (или профилей входного возбуждения или полем рецепторов — выходы нейронов так же представляют собой рецепторы для последующих слоев нейронов). Как происходит распознавание определенного сочетания активностей на входе будет понятно чуть ниже на примере.

Первые ряды нейронов в зрительном отделе мозга распознают простые сочетания, такие как отрезок линии (ряд входов подряд), точки (отдельные входы), пунктиры и т. п. и возбуждаются только тогда, когда на их входах возникает строго то сочетание, на которое они специализировались возбуждаться. За этим рядом следует следующий слой, распознающий сочетания уже таких выделенных примитивов восприятия и так далее — до распознавания самых сложных образов, в том числе и того, как нужно действовать в данных условиях.

Именно огромное число слоев распознавателей и их взаимные влияния делает общую схему столь трудной для искусственной реализации. В мозге человека управлением его психикой занимаются десятки миллиардов распознавателей отдельных элементарных событий.

В отличие от нескольких дорожек в нашей мыслительной модели пороховой сети, каждый реальный нейрон имеет до 10 тысяч входных дорожек, которые называются дендритами и выходную, которая называется аксоном. Выходной аксон тянется к следующему ряду нейронов или далеко в другие места, прорастание куда определяется наследственно (по химическим меткам) с учетом уже возникшей окружающей среды.

Все входные и выходные отростки являются одним общим телом нейрона и, как пороховые дорожки и кучка, начиная гореть, вырабатываются все вместе с некоторой скоростью распространения энергии импульса по ним. Поэтому поджечь нейрон можно в любой точке его тела, превысив порог срабатывания, но чем ближе очаг распространения энергии к выходному отростку, тем быстрее импульс достигнет его. Исследователи так и возбуждают нейроны, вводя рядом с ними электрод и пропуская возбуждающий ток. И когда нейроны рядом срабатывают, возникает такая же реакция, как если бы в восприятии появился элемент, на распознавание которого этот нейрон рассчитан. Первым это проделал Гальвани, возбудив током лапку лягушки, которая от этого дернулась. Многих из нас «било» током и при этом непреодолимо сокращались мышцы.

На анимации по адресу fornit.ru/an-book-14 условно изображен нейрон и показан процесс его активации:

На входных отростках, похожих на корни растения — дендритах и даже на самом теле нейрона могут возникать точки соприкосновения с предыдущими нейронами — в виде разрыва, который называют синаптической щелью. Этот промежуток может быть проводящим энергию импульса или непроводящим, а то и вообще повышающим порог, мешая зажиганию нейрона, т.е. тормозящим его активность. Такое разнообразие позволяет образовывать эффективные распознаватели входных профилей возбуждения.

Схематически на анимации можно посмотреть, как именно это происходит на примере нескольких связанных нейронов: fornit.ru/an-book-1.

В реальности все сложнее потому, что промежутки между нейронами (синапсы) настроены на проводимость только если в этом месте присутствуют достаточная концентрация определённого для этого синапса вида химического вещества, которое назвали нейромедиатором. Если в окружающем пространстве такого проводника нет, то синапс так и остается непроводящим возбуждение. Это — ухищрение очень важно для разделения нейросети на несколько независимых управляющих структур с возможностью быстрого переключения в случае подходящих обстоятельств (базовая основа переключения стилей поведения или «эмоций»). Это будет рассмотрено позже. Уже этот момент отличает реальную нейросеть от просто персептронной модели. Схемотехнически это можно посмотреть на анимации: fornit.ru/an-book-4, а в большем масштабе: fornit.ru/an-book-6.

В случае реального мозга это выглядит так: fornit.ru/an-book-5.

На одном нейроне может быть построен распознаватель одной из цифр или букв, или любых других примитивных сочетаний зрительных, слуховых, осязательных, обонятельных и т. п. сочетаний воспринятых признаков наблюдаемого объекта внимания. Техническая реализация такого типа распознавателя называется персептроном, но природные распознаватели имеют более узкую функцию, чем идеальный по универсальности персептрон, что делает их более надежными и эффективными.

Посмотрим, как всего один элемент с несколькими входами может распознавать изображение цифры 0:

Здесь активирующие щели (1) имеют свойство повышать потенциал возбуждения так, чтобы только в случае активности всех таких щелей общий их потенциал превысил бы порог срабатывания нейрона. Другие же щели (0) имеют свойство гасить возбуждение так, что стоит хоть одной сработать и нейрон уже не активируется. Получится, что нейрон активируется только, если будут активны входы, совпадающие с начертанием цифры, а во всех других случаях он будет «молчать».

На следующем рисунке показана упрощенная схема персептрона Розенблатта, где от датчиков сигнала матрицы изображения идут связи со всеми другими элементами распознавателя, но сила каждой связи, ее воздействие на элемент, подбирается так, чтобы на выходе общий сигнал появился только тогда, когда изображение соответствует заданной цифре, а в остальных случаях сигнала не будет.

Анимацию действия персептрона в том его виде, как это реализовано в первичных структурах зрительной зоны мозга, можно посмотреть по адресу: fornit.ru/an-book-2.

Один распознаватель имеет относительно узкую специализацию и часто срабатывает ложно потому, что точной корректировки для всех возможных случаев не бывает. Но несколько последовательных распознавателей уже реагируют более однозначно и верно. Поэтому сложные образы распознаются элементами со многими предыдущими уровнями распознавания, иначе бы они погрязли в иллюзиях.

Более общая схема персептрона, которую обычно используют в искусственных нейросетях, выглядит так:

Здесь каждый элемент связан со всеми другими последующими, что в природе бывает только для очень небольших участков слоя нейронов.

Первые искусственные нейросети имели несколько слоев, обучаемых совместно подстройкой связей для каждых видов цифры 2, но для более сложных картин распознавания получалась очень капризная система, склонная к странностям чуть только изменяется предъявляемый стимул. Даже сегодня искусственные нейросети достаточно узко специализированы (fornit.ru/6616, fornit.ru/7360).

В мозге все устроено несколько по-другому: распознаватели всегда рассчитаны на предельно примитивный вид распознавания, а не сразу сложного образа, но зато они образуют последовательность многих слоев, которые специализируются строго по очереди, начиная с самых простейших так, что даже самые последние и сложные из них распознают относительно простой, уже подготовленный предыдущими слоями, профиль на их входах.

Иллюзии — очень характерны для пересептронного принципа распознавания и особенностей его реализации без учета контекста, который определяет смысл воспринимаемого.

Огромное количество иллюзорных зрительных эффектов известно сегодня, но неизвестных еще больше, особенно тех, что не обращают на себя внимания.

Посмотреть галерею иллюзий: fornit.ru/e1

Стоит заметить, что иллюзии провоцируются не только принципом персептронного распознавания, но и принципом сравнения с той субъективной моделью представлений, которая уже убедительно считается правильной, но при этом, всякий раз, когда возникает несоответствие ожидаемого от воспринятой совокупности признаков, распознается ложность, обманчивость воспринимаемого, для данного контекста условий запоминается этот эффект и то, чего от него ожидать. С опытом распознавание все в меньшей степени будет замечать иллюзорность, приводя к верному ожиданию.

Строго говоря, любые нейроны обладают распознавательной функцией. Если единственной функцией нейрона будет гашение последующего нейрона, то можно говорить о распознавании необходимости гашения нейрона, у такого вырожденного распознавателя может быть всего лишь один активный вход. Это используется для взаимного торможения соседних нейронов, что обеспечивает активацию только самых уверенно распознающих и, тем самым, уменьшаются ложные фоновые срабатывания. Такие нейроны называются вставочными, а функция взаимного торможения — латеральным торможением, что характерно вообще для всех слоев нейронов, повышая надежность и контрастность распознавания. Об этом сейчас сказано 1) для того, чтобы подчеркнуть распознавательную функцию любых нейронов, даже самых простых вставочных и 2) латеральное, взаимное торможение каждого нейрона соседними — свойство любой части нейросети и имеет важное значение, о чем не раз будет говорится.

Действие латеральных тормозных нейронов очень просто наблюдать, и все с ним знакомы: когда на коже что-то чешется, то стоит почесать вокруг, как зуд уменьшается за счет торможения активностями соседних нейронов. А вот если кожу уколоть очень тоненькой иглой, то в этом месте может очень сильно зачесаться.

Анимация, поясняющая принцип и свойства латерального торможения: fornit.ru/an-book-10

В реальности глаз видит цифру 2, написанную разным способом, разными почерками, разными наклонами и разных размеров, но результат будет один: это — цифра 2. Как такое происходит? Очень просто и, видимо, принципиально нет другого способа это сделать лучше и проще, учитывая необходимость организации универсального элемента распознавателя, а не специализированного только к данному ожидаемому виду объекта.

В природной реализации это происходит так. В определенный период развития мозга, когда глаза уже вполне нормально передают состояние точек от сетчатки — в точности как карта изображения в компьютере: активными — точки засветки, остальные «молчат», созревает слой нейронов, который принимает те фрагменты изображения, что воздействуют на их отростки и за время формирования вида синаптической щели на них (а это происходит только на стадии созревания нейрона), возникает специализация активирующих и тормозных щелей так, что нейрон становится распознавателем того случайного сочетания активностей, что было на входе. Несколько раз в течении какого-то времени воспринимая зрительные образы, все более укрепляются и уточняются распознаватели в случае повторяющихся, совпадающих профилей, а не совпадающие все меньше влияют. Наконец, процесс формирования распознавателя данного примитива заканчивается и никакие ошибки распознавания не выявляются. При этом важную роль играют боковые распознаватели слоя, которые при активации тормозят соседей, — так получаются более контрастная, более точная картина.

Этот процесс и время, отпущенное на него, — очень важны и называются критическим периодом развития данного слоя распознавателей. Когда зайдет речь о том, как лучше всего развивать ребенка, то знание этих периодов окажется чрезвычайно важным.

В конечном счете, в определённой области сосредотачиваются все возможные начертания цифры 2 с разными наклонами, толщиной и другими различиями — как следствие видения этой цифры под разными ракурсами. Теперь достаточно от всех этих распознавателей провести входы к общему нейрону, причем активности каждого их них достаточно, чтобы возбудить его, как возникает распознаватель любых начертаний цифры 2.

Схематическую анимацию этого процесса можно посмотреть по адресу: fornit.ru/an-book-3.

Это — упрощенный пример. На самом деле все более сложно по многим причинам, в том числе и потому, что бывает, возникает какое-то новое начертание двойки и нужно запомнить, что это — тоже 2, или наоборот, что какие-то начертания хотя и похожи на двойку, на самом деле в данном случае ею не являются и это тоже нужно запомнить. Это проделывается очень эффективным и, кажется, тоже принципиально единственным способом, — «эмоциональным контекстом» обеспечивающим «условность» рефлексов. Этот способ был изобретен эволюцией не сразу и представляет собой значительное улучшение, позволяющее приспосабливаться вот к таким новым ситуациям. Без него просто сочетаниями персептронов адекватное реальности распознавание не достигается.

Мозг начинает созревать не весь сразу, а постепенно, слоями, начиная с двух противоположных сторон: рецепторов (датчиков) и со стороны эффекторов (движителей). Каждый слой, созревая, на некоторое время, определяемое программой развития (у людей эти периоды наиболее продолжительны), получает возможность формировать распознаватели сочетаний активностей на их входе. Так, от зрительных рецепторов возникают простейшие сочетания линий различного наклона, точек разного диаметра, кругов и т. п. примитивов. При искусственном возбуждении нейронов этого слоя возникают образы этих фигур. Через какое-то время способность модификации распознавателей этого слоя завершается, и созревает следующий слой, рецепторами которого оказываются выходы предыдущего. Теперь распознавание любого вида линий (наклонов, размеров, толщины) могут сходиться к одному элементу, который распознает линию как выделенный из окружающего объект, какой бы она ни была. Точно так же начинают выделяться (абстрагироваться) распознаватели других примитивов вне зависимости от их размеров и ориентации.

Последующие слои фиксируют разные коллекции более сложных сочетаний. И так далее.

Демо-программа формирования распознавателей первого типа: fornit.ru/m1. Здесь можно самому поэкспериментировать, чтобы прочувствовать то, как все происходит.

Каждый слой, созревая, дает возможность обучения его уровню возможностей распознавания, и это проявляется как критический период развития, в котором особенно легко формируется этот вид элементов восприятия. Это касается как входных распознавателей, так и моторных, где формируются примитивы действий. В определённый момент возникает особая быстрота развития умения ходить, постижения слов и речи и т. д.

В конечном счете у особи возникают коллекции тех распознавателей, с элементами которых она встречалась в критические периоды развития. Это важно в природе для того, чтобы иметь возможность адаптироваться именно к тем особенностям, которые окружают особь. Если котенку в определённый период развития не давать видеть вертикальные предметы, то у него не формируются распознаватели вертикальных линий, и он всю жизнь не сможет их мгновенно различать, натыкаясь на вертикально стоящую швабру.

Чем больше различных видов и форм в восприятии будет зафиксировано, тем большим разнообразием заготовок мозг сможет пользоваться. Если ребенку в определенное время упорно показывать разные кучки предметов (шарики, спички, кубики, монеты) с различным количеством, то он, повзрослев в такой среде, сможет моментально сказать сколько предметов в данной кучке, не пересчитывая их. После критического периода формирования распознавателей числа предметов, научиться такому моментальному определению чрезвычайно сложно, и это не будет так быстро получаться: придется учиться использовать какие-то косвенные признаки.

У человека, по сравнению с другими животными, наиболее долгая продолжительность протекания критических периодов развития, и поэтому он способен приспосабливаться к более широкому кругу ситуаций. Среди всех животных человек нарабатывает самые обширные коллекции распознавателей во время своего развития, соответствующие богатству и разнообразию окружающих его предметов, и это дает ему огромные преимущества в способности приспосабливаться к самым разным условиям.

А теперь — очень важное. Кроме распознавателей образов от внешних рецепторов, точно так же формируются распознаватели необходимости переключения стилей поведения или эмоциональных контекстов. Этот процесс последовательного созревания слоев начинается от специфических рецепторов отклонения от нормы — как раз участвующих в формировании упомянутых эмоциональных контекстов.

Как сделать, чтобы один и тот же входной профиль при плохом настроении активировал одни нейроны, а при хорошем — другие? Ведь когда человеку хорошо или плохо, ему нужно совершенно по-разному реагировать на одни и те же вещи. Такое разделение реакций сделать легко. В примере с пороховыми кучками использовался только парафин в щелях — как горючий передатчик горения. Мы немного усложним щель в дорожках. В одних щелях следующую часть дорожки сможет поджигать только парафин и больше ничего, а в других — только глицерин. Как мы это сделали неважно (ну, например, перед глицерином, но не соприкасаясь, лежит немного марганцовки). И у нас есть приспособление, которое в нужный момент может подставлять во все щели или парафин, или глицерин. Когда подставлен парафин, работоспособными окажутся только те щели, которые поджигаются от парафина, а когда глицерин, то только те, у которых есть марганцовка. Тогда от одного сочетания подожжённых входов будут срабатывать разные кучки — в зависимости от того, что окажется в щелях. Этот способ изобрела природа, и от него зависит то, как мы способны реагировать в разных ««эмоциональных» состояниях, а те вещества, от которых зависит нужный режим проводимости между нейронами, называются нейромедиаторами.

Итак, сегодня можно считать окончательно определенной описанную распознавательную функцию любых нейронов: fornit.ru/6449.

Именно представление о такой организации взаимодействия нейронов в нейросети позволяет понимать все ее проявления и функции, которые усложнялись в ходе эволюции, что и будет последовательно показано с самого начала.

В принципе, совершенно не существенно, использует ли нейросеть передачу сигналов в виде импульсов или это сделано постоянным током (что гораздо удобнее для аналоговых элементов), способ организации контактов между нейронами и другие технические тонкости. Можно уверенно сказать, что сегодня можно сделать нейросеть на отдельных элементах гораздо более надежную, устойчивую, более быструю и более точную, чем ее природная реализация, что и делается эпизодически и пока в ограниченном масштабе на основе выпускаемых нейрочипов или программной эмуляцией нейросетей.

Дополнительные материалы по теме: fornit.ru/lib8

Квест после прочитанного:

Можно ли на одном нейроне реализовать распознаватель человеческих лиц? Почему?

Что будет, если к аксону приложить возбуждающий сигнал (или на нем возникнет синапс, соединявший с выходным сигналом другого нейрона)? Может ли нейрон быть возбужденным через свой аксон?

Почему, когда мы чешемся, то престает зудеть это место?

Как можно очень быстро в зависимости от ситуации переключать стили реагирования? Как это можно сделать программно на компьютере (для программеров), схемотехнически (для электронщиков), в случае необходимости разделить действие пороховых дорожек (для химиков)?

Первые нейронные сети — простейшие био-автоматы

Если коснуться вылезшей из раковины улитки, то она тут же отпрянет. Это — реакция типа «стимул-ответ», непосредственно связывающая активность рецепторов (то, что воспринимает окружающее) с действием эффектора (тем, что исполняет действие), практически без какой-то сложной промежуточной программы, только активируется сеть нейронов для оборонительной реакции. Поступил сигнал от чувствительных рецепторов тела — тело отпрянуло. Между рецепторами и эффекторами ничего нет для того, чтобы учитывать что-то еще кроме самого прикосновения. На самом деле виноградная улитка уже довольно сложное устройство, и не каждое касание вызовет оборонительную реакцию. Но у самых простых существ, обладающих рецепторами, преобразующими внешнее воздействие в импульс, этот импульс непосредственно воздействует на эффекторы так, как было отработано бесчисленными жертвами и редкими удачами, после чего особи с удачным реагированием оставались жить и размножались.

В популяции может быть очень много вариаций того, как аксон от рецептора прокладывает путь в теле, и на что он оказывается в состоянии воздействовать. Так что вариаций видов реакции у простейших бывает достаточно, чтобы при изменении условий существования хоть кто-то остался жить и пронес победный набор генов в последующие поколения.

Природа, создав универсальный элемент для построения любых схем управления в виде нейрона с синаптическими контактами, решала возникающие задачи адаптации огромным многообразием вариантов, — как дети создают всякие конструкции из элементов конструктора. Но не только природа, а каждый может попробовать этот чудесный универсальный элемент, чтобы эмулировать простейшие формы поведения насекомых. Очень быстро можно убедиться, что одно и то же поведение оказывается возможно построить самыми разными схемами нейросети.

В 1984 г. на биологической олимпиаде школьников 10-го класса МГУ была предложена следующая задача: «Известно, что бабочка-крапивница предпочитает температуру 36 °С. Если на улице холодно и солнце не светит, бабочка сидит с закрытыми крыльями. Если холодно, но светит солнце, бабочка раскрывает крылья. Но как только температура достигает 36 °С, бабочка складывает крылья. Нарисуйте схему соединения нейронов, которая обеспечивала бы такое поведение бабочки» (см. fornit.ru/7246). Оказалось, что можно придумать много схем, удовлетворяющих ее условиям. На анимации fornit.ru/an-book-9 показано одно из решений. Оно дополнено еще тем всеобщим для природной нейросети принципом, что все соседние нейроны оказывают взаимное торможение один на другого (латеральное торможение). Таких принципов в нейросети немало, например, принцип двунаправленности связей, позволяющий получать обратную связь и даже зацикливать контур для удержания активности.

Но для понимания организации психики малоинтересны ухищрения эволюционных механизмов, порождающие многие варианты реагирования, поэтому не станем подробно останавливаться на теме метода проб и ошибок. Ошибок при таком механическом переборе бывает несоизмеримо больше, чем удач, поэтому почти все мутации оказываются вредными для особи, и каждая удача требует огромного числа жертв. Кстати, запомним это несопоставимо большое соотношение ошибок и удач случайных попыток, оно — вездесущее и будет упоминаться не раз еще в более сложных случаях.

Хотя все эти механизмы продолжают действовать и у человека, но чем проще вид существ, тем эта регуляция более основополагающая, ограничивающая возможности реагирования, пока не обросла более изощренными находками эволюции. Так, если бактерии за счет огромной плодовитости и скорости размножения очень быстро приспосабливаются к антибиотикам и оказываются сильнее современных врачей, то человек таким образом уже не сможет выжить в резко изменившихся условиях не только из-за недостаточной плодовитости, но и потому, что невероятная сложность его тела не способна во всех его отдельных составляющих приспособиться к новому повреждающему фактору. Если какой-то вид клеток какого-то органа окажется достаточно устойчивым, то другие — нет, а нужно чтобы все тело оставалось жизнеспособно. У человека появилось много механизмов, которые помогают заткнуть эту брешь за счет элементов, с кровью разносящихся по всему телу и занимающихся восстановлением повреждений и очисткой от опасных клеток и белков. Здесь разнообразие вариантов рецепции и ответных действий остается большим, но, все же, не достигающим такой эффективности как у бактерий.

Все формы приспособляемости, появляющиеся в ходе эволюции, уже не пропадают, а остаются функционирующими на уровне любого организма (если только она напрямую не мешают выживанию), и это стоит иметь в виду потому, что многие древние виды регуляции продолжают оказывать влияние на психическое явления, начиная с простейшего набора генов.

Если бы улитка пряталась от каждого прикосновения, то она бы вообще не могла даже вылезти из раковины потому как само ее движение вызывало бы реакции чувствительных рецепторов тела. Значит нужно, чтобы не всякое прикосновение вызывало оборонительную реакцию, а монотонно повторяющаяся активность рецепторов должна игнорироваться. Это проделывается за счет механизма привыкания, когда каждое последующее прикосновение вызывает все более слабую реакцию, что легко осуществляется за счет повышения порога срабатывания нейрона, командующего оборонительным движением (такой нейрон, запускающий целую программу согласованных микро-действий в виде движения так и называется — командным нейроном или мотонейроном, что — чистая условность потому, что любой последующий нейрон в сети по сути тоже является эффектором, а предыдущий — рецептором). Это осуществляется чисто химическим путем. Вокруг командного нейрона нарастает концентрация вещества, повышающего его порог активации. Это — типичное свойство любой нейросети вплоть до человеческой, хотя в некоторых случаях постоянно поддерживающейся внутренней активности это может не происходить, если сила возбуждения, все же, превышает установившийся баланс веществ, повышающих порог.

У таких простых существ как улитка или бабочка очень немного нейронов, обеспечивающих несколько типовых видов движений. В основном эффективность движений уже определяется самой конструкцией движущихся органов, а для их управления достаточно посылать команды типа: включил — выключил. В более сложных случаях такую работу обеспечивают специализированные скопления клеток вне основного мозга, которые содержат программы нужной последовательности сокращения мышечных волокон. А от мозга просто исходят программы включить — выключить.

И вот, у некоторых бабочек, спасающихся в полете от летучих хищников, работает очень простая схема: если в поле зрения сверху она увидела быстро растущее пятно, она резко падает, если пятно снизу — взлетает. Схоже работают и автоматы слухового восприятия ультразвуковых сигналов эхолокаторов хищников. Таким образом бабочка уворачивается от хищника в наиболее подходящую сторону. И для такого управления нужно всего несколько нейронов между зрительными или слуховыми рецепторами и командой для крыльев, не слишком усложняя простейшие непосредственные связи между рецепторами и эффекторами. При этом все равно можно говорить о простейшем типе программы: стимул-ответ, но уже усложненном тем, что реакция зависит от некоторых условий, учитываемых в программе уклонения. Для каждой такой реакции предусмотрен свой пусковой стимул, от которого она срабатывает в определённых условиях. Такой механизм сможет смоделировать в виде реального устройства даже не слишком квалифицированный электронщик-схемотехник.

У разных видов насекомых сложность и многообразие таких реакций различаются в очень широких пределах. Такие рекордсмены как мухи и пчелы имеют около миллиона управляющих нейронов, обеспечивая даже удержание стимула после его пропадания, чтобы продолжить реакцию и запоминают ее результат.

Понятно, что механизмы, которые составляют высший пилотаж управления, можно реализовать не только на нейронах, но и на специализированных микросхемах, скажем, нейристорах. А в наилучшем варианте конструкции, когда реализуется субъективность для достижения желаемого, можно все сделать более рационально, и тогда все многообразие промежуточных уровней и возможностей природной реализации уже не потребуется, — целые пласты находок эволюции окажутся ненужными, но это получится уже совершенно иное существо, с особенными представлениями о том, что для него хорошо и что плохо, если только эти представления не зашить заранее и жестко, как законы робототехники А. Азимова.

Основы индивидуальной системы значимости есть уже у улитки. Это — внутренние рецепторы, которые в отличие от тех, что реагируют на воздействие внешнего мира, активируются, когда возникает опасность для внутреннего мира улитки. Так, когда концентрация питательных веществ становится ниже определенной, одни виды таких рецепторов становятся активными и обеспечивают поиск пищи. При этом выделяются вещества (нейромедиаторы), которые позволяют проводить возбуждение только в тех межнейронных связях, в которых это вещество используется. Этот механизм довольно хорошо уже изучен на таком уровне, чтобы однозначно представлять его назначение и функции в общей системе.

Те вещества, которые обеспечивают работу только определённых синаптических щелей, называются нейромедиаторами. Их не много, и баланс их концентраций обеспечивает реагирование в определённых стилях, которые психологи называют эмоциями.

В каждом таком стиле оказывается легко совершать то, что присуще такому образу действий, и трудно то, что ему противоречит. Попробуйте в ярости проявить ласку или в ужасе с удовольствием покушать. Зато в нужный момент стиль поведения мгновенно переключается и позволяет делать то, что иначе бы получалось гораздо хуже. Ведь для того, чтобы обеспечить наибольшую эффективность действий (кроме того, что в мозг выплескивается нужный нейромедиатор, делая работоспособными только те схемы, что предназначены для работы с ним) в кровь выбрасываются нужные гормоны так, чтобы органы тела стали лучше выполнять нужную задачу. В ярости возникает мощнейший прилив энергии, сердце колотится, форсировано качая кровь, а легкие работают как меха, чтобы насытить кровь кислородом.

Это — очень древний механизм выживания, когда важно быстро переключить набор программ, заточенных на лучшее реагирование в данных условиях. Его эффективность и важность настолько велика, что он присутствует во всех организмах, включая человека, и на его основе возникает множество усложнений, решающих изощренные задачи адаптации. Поэтому к принципу переключения стилей на основе распознавания значимости окружающего и собственного состояния необходимо привлечь особое внимание.

Переключение больших участков нейросети — уже более сложная задача для схемотехники, но вполне понятно, как это можно реализовать, причем многими способами.

Как и все древние механизмы, переключение стилей, определяющих эмоциональный контекст понимания и действий, работает и у людей, если только вовремя этому не противодействует осознанная произвольность с помощью волевого усилия. Стоит «заиграть гормончикам» и буквально все меняется: от смысла воспринимаемого до того, какие действия становятся предпочтительными. Но если это хорошо помогает в простых, однозначных ситуациях, то стоит появиться чему-то новому, что значительно меняет ситуацию, затрудняя определение того, что она может означать, — как столь грубые стили, чаще всего, оказываются более вредны, чем полезны. Не зря столько говорят о безрассудстве «эмоционального» поведения, оно плохо согласуется с разумной взвешенностью. Всего несколько базовых эмоций не могут обеспечить множество стратегий поведения.

Но кроме необходимости учета огромного количества особенностей ситуаций, есть и не менее насущные проблемы. К примеру, животное с чисто эмоциональным реагированием увидело добычу, а у него как раз уровень питательных веществ на исходе. Но как только оно переключилось на стиль охотника, как добыча скрылась в траве. Она рядом, но ее уже не видно, а, значит, нет стимулов, запускающих охотничьи реакции. В контексте полной готовности, когда мышцы накачаны энергией и могут форсажно обеспечить успех, нет того, что запустило бы конкретную реакцию.

В природе выход был найден: нейрон, который распознал добычу и запустил нейрон эмоционального контекста, теперь имеет один из входов, связанный с выходом нейрона эмоционального контекста. Получилась замкнутая связь с выхода на вход, и теперь, если появилась добыча и тут же пропала, замаскированная чем-то, то активность с выхода нейрона эмоционального контекста поступит на вход распознавателя добычи и будет поддерживать его в активном состоянии циркулирующим по кругу сигналом. Контекст готовности теперь сохраняется без привыкания и угасания, память о добыче остается, так что можно броситься прямо за ту листву, где она скрылась и где все еще мерещится ее образ, оставшийся активным. А когда добыча поймана или безвозвратно упущена, другие соседние активности (например, актуальности других стилей поведения) погасят эту, уже не нужную, за счет бокового (латерального) торможения или же она будет погашена распознавателями упущенной добычи, что является откликом негативной значимости, позволяющей учитывать совершенные ошибки. В конце концов оставшиеся от активного дня возбуждения будут погашены во время сна, но после их определенной информационной обработки, о чем будет сказано позже.

Зацикливание активности — настолько удачный и важный механизм, что в более сложных организмах на его основе возникла возможность субъективного придания значимости замкнутому и удерживаемому в активном состоянии образу — тому смыслу воспринятого, который для данной особи имеет определенную значимость, — основа субъективных образов, о которых пойдет речь позже. Реверберация с целью удержания субъективных образов исследована и описана академиком А. Иваницким.

Связь с выхода на вход обеспечивает постоянную циркуляцию активности по такому кольцу, так же как в мультике персонаж соединяет выход шланга со входом, чтобы мышь бегала по нему непрерывно: fornit.ru/an-book-18.

Такой эффект циркуляции называется реверберацией и его используют музыканты для создания эха. А на сцене бывает «микрофонный эффект», когда микрофон начинает пищать, принимая звук от динамика и снова его усиливая и передавая на динамик.

Именно такая реверберация обнаруживается в «„эмоциональных“ структурах, обеспечивающих поддержание стиля реагирования. Но и не только там, а в более новых областях мозга, для поддержания более высоких уровней переключения стилей, — сложных эмоций» и вообще образов восприятия, которые нужно удерживать активными.

А — круг Пейпеца, Б — круг через миндалину, ГТ/МТ — мамиллярные (сосцевидные) тела гипоталамуса

Чтобы создать общее представление о том, как последовательно с эволюционным усложнением организуются системы адаптивности, предлагаю пока в общем плане ознакомиться со схемой:

Обо всем этом будет обстоятельно рассказано в книге так, что сформируется общая система взаимосвязанных представлений с возможностью ее практического использования.

Как все относительно простые механизмы, реализующие основные уровни индивидуальной адаптивности, так и все последующие, дополняющие и функциональность предыдущих, вплоть до уровня сознания и творчества, окажутся с очевидность доступны для схемотехнического моделирования, вплоть до общей модели организации адаптивных механизмов индивидуума и социума. При этом, будет выделяться только системная часть взаимосвязанных механизмов, не привязанная к особенностям природной реализации, которая может быть реализована любым удобным способом.

Дополнительные материалы к теме: fornit.ru/lib9

Квест после прочитанного:

Каким образом, чисто схемотехнически, обеспечивается усиление контраста и более четкое выделение преобладающего из фона?

Попробуйте нарисовать нейронную модель бабочки, уклоняющейся от хищной летучей мыши: если в поле зрения сверху справа она увидела быстро растущее пятно, она резко падает, если пятно снизу — взлетает.

Как осуществляется переключение основных стилей поведения, которые проявляются как эмоциями? Как такой механизм сделать программным кодом (для программистов) или схемотехнически (для электронщиков)? А химики могут попытаться предложить альтернативу природной реализации.

Как можно удержать активность нейрона — распознавателя опасного хищника, если признаки этого хищника были замечены только на одно мгновение и больше не появляются, но необходимо оставаться на стороже?

Есть ли альтернатива последовательному, послойному созреванию и формированию функций распознавателей? Если смысл сразу специализировать ассоциативные нейроны и почему?

Система значимости и эмоции. Контекст восприятия и действия

Эта глава потребует серьезных усилий потому, что в ней формируется много новых и достаточно нетривиальных представлений. Попытка раскрывать их в легкой бодряще-развлекательной манере сильно увела бы от сути и верного понимания. В принципе, об этом следовало бы написать отдельную книгу, но пока остаемся в рамках этой. Предполагается, что те, кто добрался до этой главы, имеют настолько сильное намерение разобраться, что это придаст им достаточно увлеченности и позволит продраться к смыслу сказанного. Те, кто прорвется через этот уровень квеста с ясностью понимания прочитанного, могут не сомневаться, что им под силу будет и остальное. Да пребудет с вами сила!

Сразу стоит обратить внимание на то, что термин «система значимости», используемый в книге, отсутствует в нейрофизиологии, хотя нейрофизиологи часто используют слово «значимость», а академик А. Иваницкий прямо связывает ее с образами восприятия в его теории формирования субъективных образов. Как бы значимость явно есть и имеет физиологическую функцию, а ее система пока не сформулирована.

В психологии есть широко используемое понятие «система ценностей» — по отношению к социуму и личности, но без прояснения этиологии и механизмов проявления.

В педагогике понятие «система ценностей» очень интенсивно используется. Считается, что примерно к 1950 году возникло достаточно сбалансированное понимание психологами о составе ценностей человека и их роли. Американский психолог М. Рокич выделил основные виды ценностей, которые по смыслу касались конечного благополучия личности и общества:

Безбедная жизнь

Равенство и братство

Интересная и активная жизнь

Забота о близких

Свобода и независимость

Здоровье

Внутренний мир

Зрелая любовь

Безопасность

Веселье

Спасение

Самоуважение

Чувство достижения

Уважение общества

Дружба

Мудрость

Мир во всём мире

Понимание красоты

Наивность и поверхностность настолько общих и внесистемных представлений отражается в том, что существует целый раздел философии «Аксиология» или теория ценностей, а психология рассматривает донаучные (вне строгого соблюдения требований научной методологии), эвристические догадки о ценностях, которые затем специализируются в рамках научных предметных областей. Еще для Сократа вопросы природы ценностей являлись центральными в его философии.

Но без представлений о том, зачем понадобилось выделение ценностей в эволюционном совершенствовании адаптивности, невозможно понять и их суть, они представляются субъективно как ценности лишь в осознанном виде, а все механизмы ценностей до осознания оказываются скрытыми. И если в осознанном варианте имеет смысл говорить о ценностях — как результате субъективной оценки, во многом произвольной, то на уровне доосознательном лучше говорить о значимости: позитивном или негативном значении для особи того или иного воздействующего на нее фактора. Осознаваемая ценность представляется, осмысливается и переживается в виде эмоционально окрашенных значимостей, в виде смысла.

Особое внимание обращаю на то, что значимость будет использоваться в книге как «значение» — в доосознательных механизмах и как «смысл» — в осознательных. Т.е. значимость — то, какое значение имеет воспринимаемое и результат действия для особи, что очень индивидуально, а для субъекта, обладающего психикой, объект внимания приобретает определённый или пока неясный смысл в данном контексте.

Более низкоуровневая значимость — не то, насколько ценно воспринимаемое, не его этические, высокоуровневые интерпретации, а более простое, непосредственное значение чего-то вызывающего позитивные или негативные состояния организма, о которых сообщают специальные рецепторы.

Вот на таком уровне разграничения того, что оказывается в основе в виде значимости и того, что проявляется как субъективные ценности, и возникает особенность использования этих понятий в книге в виде системы функциональности значимости. Сначала опишем эту систему коротко, в самой основе.

Система значимости представляет собой несколько уровней функциональной информированности организма о позитивном или негативном (см. о том, что такое информация и чем она отличается от сведений: fornit.ru/487), когда воспринятые сведения (сигналы, данные) приобретают сначала определенную в данном контексте значимость, а затем интерпретируются в произвольно придаваемый смысл, имеющий определённый вес (силу) ценности для сопоставления с другими ценностями. Таким образом система значимости охватывает ареал от доосознательного вплоть до осознаваемых субъективных моделей.

В лаконичном, системном описании наиболее принципиального это выглядит следующим образом.

Кроме распознавателей органов восприятия (зрения, слух, вкус, запах, тактильные, вестибулярные), в мозге есть распознаватели отклонения параметров гомеостаза от нормы и распознаватели восстановления этих параметров (см. fornit.ru/324), которые назовем распознавателями примитивов значимости. Это — важнейшие сигнализаторы: что-то плохо или хорошо. Ими образуются зоны мозга, стимуляция которых вызывает ощущение рая и ада (см. fornit.ru/5374). Как и все другие виды сенсорных зон, они объединяются в третичных (ассоциативных) зонах в общий образ восприятия-значимости-действия так, что каждый образ становится распознавателем того, что именно означает полезного или вредного данный профиль восприятия в условиях текущего контекста для особи.

При осознании происходит осмысление этого непосредственного образа, и значимость приобретает функцию смысла того, что означает выделенный вниманием объект восприятия в данных условиях, имеющего прогностические свойства: или это грозит попасть в опасную ситуацию и этого следует избегать или, наоборот, к этому нужно стремиться. Локализация смыслов или произвольно интерпретированных при осознании значимостей, находится уже в других, более молодых, областях мозга (см. fornit.ru/7146). Этот процесс интерпретации в виде субъективных моделей будет рассматриваться чуть позже.

Смысл отличается от первичной значимости его произвольностью: осознанно становится возможным изменить его на тот, который представляется более целесообразным при сопоставлении с другими факторами и прогнозировании. Так, мы можем выхватить из горячих углей печеную картошку, несмотря на дискомфорт. Это происходит потому, что сознание способно произвольно отследить прогноз не только того, что происходит непосредственно, но и того, что может произойти через какое-то время и выбрать наиболее желательный из них: вытащить картошку, несмотря на некоторую боль. И тогда значимость образа картошки в золе будет не «опасность ожога», а «возможность съесть» ее. И эта значимость закрепляется уже в другом месте мозга, образуя зону произвольно приданного смысла. Это — уже личная интерпретация или произвольная оценка смысла происходящего, которая с целом формирует мыслительную модель явления.

Теперь — более обстоятельно.

Основа значимости выделяется в виде того, что распознается как вредное или полезное для организма. И это заставляет противодействовать вредному и стремиться к тому, что приносит пользу уже на самых ранних, рефлекторных реакциях. Система, которая обеспечивает поддержание нормы организма, называется гомеостазом (fornit.ru/322). Чем сложнее организм, тем сложнее и эта система так, что у человека она представляет собой огромную совокупность взаимосвязанных механизмов, поддерживающих постоянство температуры, снабжения кислородом и питательными веществами, давление крови, и еще множество других параметров, которые необходимо поддерживать в довольно узком диапазоне значений.

О роли гомеостаза в формировании системы ценностей писал психолог А. Маслоу — как о факторах, обеспечивающих выживание. Примером работы, в которых ценности связываются с первичными порождающими их механизмами и делается попытка проследить развитие личной системы значимости, можно привести «Ценностные ориентации личности как динамическая система» доктора психологии М. Яницкого (fornit.ru/6570). Здесь утверждается, что: «основной задачей постоянно осуществляющегося процесса адаптации является поддержание состояния гомеостаза» и говорится даже о «психическом гомеостазе» — состоянии, в котором удовлетво­ряется вся система первичных и приобретенных потребностей. Но затем замечается, что субъективные ценности, наоборот, бывают направлены вопреки поддержанию гомеостаза, т.е. сразу с большим отрывом рассматривается уже произвольность придания ценностной оценки. Конечно же, эти два уровня несопоставимы непосредственно.

А сейчас последовательно проследим эволюционное усложнение системы распознавания значимости с целью достижения большей адаптивности — как продолжение рассмотрения развития систем адаптивности в целом.

Кроме развития специализации поведенческих реакций в зависимости от различных условий окружения, эволюционируют и возможности самого тела.

У животных, лишенных температурной регуляции, с охлаждением резко понижается активность потому, что скорость химических реакций зависит от температуры так, что при изменении температуры на 10 градусов, скорость реакции изменяется в 2—4 раза в зависимости от вида реакции (это — известный закон в химии). Такие животные становятся беспомощными при охлаждении до определенной температуры и оказываются легкой добычей. Понятно, что теплокровные животные получают значительное преимущество. Но для поддержания температуры нужна своя система регуляции, с датчиками-рецепторами порогов, с которых нужно включать механизмы химического тепловыделения.

Приобретя такой механизм, животные получают возможность на его основе строить новые эволюционные усовершенствования, так, баланс нейромедиаторов и гормонов, которые являются активными химическими веществами, оказывает различное воздействие при разной температуре, а если тело термостабилизировано, то становится возможным более точно задавать пороги срабатывания нейронов в сложных цепях управления. Не было бы этого у нас, при повышении окружающей температуры вдруг бы в сознании появлялись неожиданные образы и возникали бессмысленные комбинации (как у больных при значительном повышении температуры), а при понижении окружающей температуры все мысли бы исчезали в некоей вялой прострации.

Кроме температуры у людей важное влияние оказывают концентрации в организме таких основных веществ как кислород, углекислый газ, глюкоза, а также кислотность (концентрация ионов водорода) крови, лимфы и межклеточной жидкости, кислотность желудка, концентрация молекул жиров и молочной кислоты в крови, концентрация ионов натрия, калия и кальция. Кроме балансировки химии среды требуется поддерживать в рамках допустимого давление крови и частоту сердечных сокращений. Все это — поддерживаемые в оптимуме (и несколько смещаемые при стрессах) параметры гомеостаза, т.е. те значения, которые поддерживаются в постоянстве в организме, обеспечивая его наиболее продуктивную внутреннюю среду.

Всего этого не нужно было бы, если бы нейросеть, управляющая телом, была бы сделана на основе искусственных полупроводниковых чипов, невосприимчивых к химизму среды. Элементы защиты мозга специально развились для предотвращения такого влияния в виде гематоэнцефалического барьера, разделяющего кровоток организма от мозга, но и он часто подводит.

Выход одного из параметров гомеостаза за пределы нормы вызывает серьезные последствия, которые мы переживаем в виде неприятных, негативных ощущений. А возвращение к норме воспринимается как позитивное ощущение избавления от неприятности. Это функционально заставляет нас в определённых случаях вести себя так, чтобы обеспечить восстановление нормы. Повышение концентрации углекислого газа и уменьшение кислорода заставляет пытаться выбраться из замкнутого пространства с исчерпанным для дыхания воздухом или выбраться из-под воды. Низкая концентрация глюкозы заставляет искать еду.

А удовлетворение потребностей сигнализирует о том, что все в порядке и можно больше не совершать избыточные действия, т.е. сигнал о возврате к норме не бывает длительным, а нужен лишь для информированности о достижении нормы. Ощущение счастья не бывает постоянным и не должно быть таким, — это — очень важный вывод, который будет в дальнейшем использоваться.

Кроме перечисленного, существуют различные датчики повреждений тканей организма, термодатчики, тактильные датчики, которые могут отдельные прикосновения расценить как опасные.

Механизм переключения основных стилей поведения у всех животных обеспечивает выбор наиболее подходящего поведения для того, чтобы обеспечить возврат к норме. Но у простых животных негативная или позитивная составляющая поведения не осознается, используясь в доосознавательных, автоматических цепях управления. Они не переживают эмоций, не чувствуют боли или радости, а просто реагируют в соответствующем стиле. Возможность осознавать ощущения и изменять их значимость произвольно — это следующий этап эволюции систем управления организмом, позволяющий решать сложные проблемы, произвольно управляя актуальными процессами в мозге, а не автоматически реагировать так, как это определено наследственно и выработано рефлекторно.

Но у людей все еще сохраняется и, бывает, очень сильно влияет на поведение тот неосознаваемый механизм переключения стилей поведения, который оказывается преимущественным, но если в этот момент срабатывает более высокоуровневая регуляция через осознание, то волевое усилие бывает способно преодолеть более древние автоматические порывы и удержать нужный стиль поведения.

Все перечисленные параметры гомеостаза поддерживаются в норме цепочками управления — в виде нейронных связей между рецепторами (датчиками) состояния данного параметра и эффекторами, регулирующими их. Эти управляющие цепи сосредоточены в древней зоне мозга, в одном месте, группируясь в зоны негативного и позитивного реагирования. Негативные зоны запускают реакции непосредственного восстановления параметра, а если для этого нужно изменить что-то вне организма (вынырнуть из воды, найти еду и съесть ее и т.п.), то запускают более сложные цепочки изменения стиля поведения, определяющие контекст возможных поведенческих реакций.

Важно заметить, что датчики негативного выхода параметра в аварийное значение во многих случаях не запускают непосредственные реакции избавления, такие как отдергивание, глотание и т.п., а запускают именно общий контекст возможных реакций, в котором, в зависимости от обстоятельств, запускаются уже конкретные программы. Поэтому в состоянии контекста поиска пищи мы не сразу начинаем жевать зубами и глотать, а сначала находим пищу, и потом ее едим определенным образом — в зависимости от того, что за пища добыта.

По сути все усложнение таких контекстно-зависимых реакций и составляет этапы прогресса нервной организации, вплоть до самых сложных механизмов произвольности. Точно так же как находка универсального нейрон-синаптического элемента нейросети в роли распознавателя используется впредь во всем, принцип контекстного усложнения остается во всех механизмах мозга.

Таким образом, выход параметров гомеостаза за пределы нормы является пусковым стимулом или для непосредственной регулировки самим организмом или — для запуска определенного стиля поведения. Внешняя среда становится как бы продолжением функциональной системы самого организма для тех реакций, которые умеют учитывать особенности внешней среды. И, в первую очередь, это обеспечивается формированием субъективных моделей представлений, включающих в себя целевое отношение к окружающему и, тем самым, преобразующее окружающее в соответствии с желаемым. Внешняя среда активно приспосабливается по мере формирования навыков такого ее преобразования и становится частью функциональности организма.

На рисунке — схема уровней реагирования от датчиков значимости — от непосредственных до контекстных.

До осознания это реализуется наследственно предрасположенными реакциями, развивающимися в растущем организме, а после осознания — в виде субъективных моделей, отражающих понимание иерархии контекстов мира — условий — ситуации — реагирования.

В отличие от доосознаваемых автоматических реакций, которые называют рефлексами, основанными на связи воспринимаемого с тем, что именно это значит для организма в данных условиях, осознавательный механизм основывается на том, что сам организм воспринимается со стороны, как модель, наблюдаемая эго (или «Я»). И вот эту границу, то, как она образуется, сейчас попробуем проследить внимательно.

Понятно, что для того, чтобы отреагировать автоматически, вовсе не нужно осознавать смысл происходящего и неважен смысл объекта внимания. Нужно просто запустить ту реакцию, что в данных условиях наиболее полезна и избегать всего, что вредно. Это, на самом грубом уровне, определяется множеством проб менее удачливых особей в прошлом и передаче верного рецепта реагирования от удачливых — их потомкам, а на уровне адаптивности особи — образованием условных рефлексов — связей между восприятием и действием в зависимости от контекста условий, пускового стимула и значимости прошлого опыта. Неудачные реакции не реализуются впредь потому, что они блокируются в наборе реагирования для данного стиля поведения, а удачные запоминаются и впредь и активируются пусковым стимулом от текущих обстоятельств: появилась добыча — догнать и схватить, а если сыт — проигнорировать. Если действие приносит восстановление параметров гомеостаза, то оно закрепляется, а если вызывает еще большее ухудшение состояния, то избегается.

К такому механизму необходим механизм забывания для того, чтобы рефлекс мог быть переписан, если условия изменились так, что реакция стала приносить противоположный результат. Это обеспечивается системой дезадаптации.

Необходимая многократность повторений для формирования рефлекса и быстрое забывание — отрицательные стороны, которые преодолеваются в случае механизма осознанного, произвольного формирования реакций, что будет показано позже.

Зачатки смысла появляются уже на уровне рефлексов — как значение того, что оказывается важным для возникновения негативного или позитивного состояния организма. Эти два состояния во многом взаимоисключающи: негатив жизненно важного параметра несовместим с позитивом избавления от аварийного состояния потому как негативное состояние еще не преодолено. Если очень хочется есть и, одновременно, не хватает кислорода, то даже если удастся поесть, негатив не исчезнет, а будет нарастать. Если, наоборот, дать кислород, то на какое-то время возникнет облегчение потому, что этот параметр более критичен для жизни, определен в системе реакций как более значимый (сила значимости), но и голод вернется — тем быстрее, чем он сильнее.

Как и все системы нервной регуляции, находящиеся рядом в мозге, центр негатива и позитива (fornit.ru/1573) взаимно тормозят друг друга, так что усиление одного уменьшает силу реакции другого. Когда вживляли электроды в эти зоны и давали ток, то возбуждение стимулированного центра перекрывало все остальное, устанавливая именно этот контекст для всего воспринимаемого: если это был центр позитива, то все становилось неописуемо прекрасным, каким бы отвратительным ни было что-то показанное, оно воспринималось с огромной радостью и умилением. И наоборот, стимуляция центра негатива вызывает жесточайшую депрессию и все приобретает самые ужасающие и неприятные тона. Кстати, тот, кто любит партнера по-настоящему, начинает любить все его недостатки, какими бы они ни были (fornit.ru/p5).

Оказывается, вовсе не душа определяет то, с какими переживаниями мы относимся ко всему, а именно вот эти два небольших центра в мозге задают два основных возможных состояния. Если допустить какую-то роль души в наших переживаниях, то пока что остается только осознание того, в каком из основных состояний мы находимся, но дальше увидим, что и это обусловливается совершенно материальными причинами.

Природа никак не рассчитывала на возможность непосредственной стимуляции мозговых структур и поэтому организмы оказываются перед этим совершенно беззащитными. Если стимулируется состояние «хорошо», то все остальное оказывается уже не нужным потому, что достигнуто максимально полное «избавление» от всех проблем. Пациенты, которым стимулировали зону «рая», настойчиво просили продолжить это, а крысы, которым давали кнопку, посылающую ток в эту зону, с огромной скоростью нажимали на нее без перерыва, пока не погибали от истощения.

Возникали планы вживления в мозг таких электродов для того, чтобы управлять животными. Физиолог Хосе Дельгадо вживлял их кошкам, обезьянам и быкам, получая возможность резко прерывать текущее поведение и переходить к другому. В 1963 году на ранчо он остановил в нескольких футах от себя как вкопанного боевого быка, несущегося на него. Возникли проекты создания армии управляемых животных, у которых вблизи с врагами включалась неистовая ярость. Предлагали даже подавлять негритянские бунты, вживляя электроды. На эту впечатляющую тему Курт Воннегут написал фантастический роман «Сирены титана». У многих возникли психозы из-за иллюзии, что им тайно внедрили такое управление в их мозг.

Устройство самого примитивного и древнего уровня переключения контекста реагирования основано на распознавании совокупности признаков выхода параметров гомеостата из нормы (негативный контекст) и возвращения в норму (позитивный контекст). И негатив, и позитив не предусмотрен для постоянного в нем пребывания, а они нужны только для моментов изменения стиля реагирования. Если жить все время впроголодь, то это станет нормой, организм адаптируется и перестанет сигнализировать о негативе. А если голод прерван приемом пищи, то позитив нужен только для того, чтобы оценить успешность действий, чтобы их закрепить на будущее, но длительного продолжения позитивного состояния в норме не происходит, что сильно разочаровывает некоторых людей, надеявшихся на постоянное счастье. В одной новелле двое сильно любили друг друга и договорили не допускать никакой близости чтобы бесконечно продлить это состояние счастья. Но однажды они проснулись и.. больше не почувствовали привычного влечения. Они повесились от такого нежданного разочарования.

Все неестественные акты возбуждения позитивного контекста приводят к иллюзии успешности, становятся самоцелью такой успешности и требуют выполнения таких действий впредь, что образует паразитную зависимость, которая в отличие от зависимости в приме пищи, не приводит к возвращению параметров гомеостаза в норму и начинает истощать организм. Есть множество ложных мотиваций «быть счастливым», заставляющих искать все новые развлечения, постоянно повышать дозу этих развлечений потому как прежний уровень уже не поддерживает счастливое состояние. Самые безобидные — постоянные путешествия и поиск все новых переживаний.

Счастливое состояние просто не может длиться долго потому, что возвращение параметров гомеостаза в норму после удовлетворения потребности — не длительный процесс. Удовлетворен голод (жажда, боль, половая потребность и т.д.), сигнал об этом появился, выполнил свою функцию позитивного подкрепления и этим исчерпан. Дольше возможно поддерживать только субъективную оценку, произвольно удерживая ее. Кошка с урчанием съедает перепавшее ей мясо и тут же забывает про это, а не смакует, не продлевает удовольствие. А древние греки во время пира по несколько раз опорожняли желудок, что можно было продолжать наслаждаться едой.

Обращаю внимание, что в логике подаче материала пока речь идет не об осознании позитивного и негативного контекста как переживания, а речь идет о доосознаваемом уровне образования «рефлекторных» связей. Осознаваемый контекст — совершенно по-иному организован, как и осознаваемая значимость, что будет своевременно рассмотрено.

В норме появление негатива или его удовлетворение на доосознаваемом уровне вызывает переключение наиболее подходящего, привычного стиля поведения — чисто рефлекторно. Те или иные ситуации, ставшие привычными, т.е. вызывающие рефлекторное реагирование, оказываются связаны с оценкой их значимости. А чтобы это состояние было достаточно устойчивым и постоянно не переключалось бы от смены внешних раздражителей, оно самоподдерживается замыканием цепи распространения активности с выхода на вход — реверберацией активности (fornit.ru/an-book-18).

Именно поэтому мы, внезапно ощутив признаки какой-то опасности, долго еще остаемся в состоянии ожидания последствий, а не сразу теряем к этому интерес. А когда актуальность поддержания интереса утрачивается, то самоподдерживающаяся активность может легко быть заторможена соседними конкурирующими активностями или специальным общим тормозным воздействием во время сна. Ее уже не поддерживает то, что вызвало закольцовку.

Воспринятые и распознанные признаки опасности не являются непосредственным следствием выхода из нормы гомеостаза и не активируются его распознавателями. Они распознаются эволюционно более поздними структурами и используют рецепторы не внутреннего (рецепторы гомеостаза), а внешнего воздействия. Но определенные их сочетания оказываются связанным именно с распознавателями негативного или позитивного контекста. Эта связь появилась в тех зонах мозга, куда сходятся как сигналы внешних органов чувств, так и распознавателей значимости — эволюционно поздних третичных или еще их называют ассоциативных зонах. И важно то, что эти зоны развиваются позже, чем предшествующие им первичные зоны.

Как говорилось раньше, мозг специализируется послойно, формируя в каждом слое доступные ему на данный момент виды распознавателей. Когда созревают последовательности самых поздних ассоциативных слоев, для которых рецепторами оказываются распознаватели всех органов чувств и системы значимостей, а также входы наиболее сложных примитивов сочетаний действий (развивающиеся со стороны эффекторов), то формируются особые распознаватели, связывающие специфические сочетания признаков и того, какое воздействие это оказывает на организм. Если ожегся горячим, и система значимости перевела организм в негативный оборонительный контекст, то образуется распознаватель образа такой ситуации, который связывает воспринимаемое извне и тем, что это значит для организма.

С какого-то момента, когда созревают зоны, отвечающие за сознание, возникает принципиально другой вид запоминания жизненного опыта вместо рефлекторного, требующего многократного предъявления стимулов. И такой вид памяти формируется за один акт события, а для долговременной фиксации используется реверберация активного образа через структуры гиппокампа.

Самые разные ситуации в жизни во время этих критических периодов развития создают свои усложняющиеся от слоя к слою наборы рефлекторных реакций, ассоциативно связанных (т.е. связанных различных типов сенсорики) с их значимостью. Последний критический период постоянно поддерживаемой адаптации к новому продолжается всю жизнь до угасания способности приспосабливаться к новому. Каждый день образуется несколько сотен новых нейронов (в двух зонах мозга: в районе гиппокампа и префронтальной лобной коре) для того, чтобы иметь возможность формировать все новые образы, связывающие восприятие, оценку значимости и действие на рефлекторном уровне с возможностью самоудержания активности, что позволяет находиться в контексте влияния этих образов на текущий элемент поведения.

Каждый из таких образов затем может активироваться пусковым стимулом и оставаться активным одновременно с другими уже активными, контрастируясь торможением соседними. Поэтому одновременно может выполняться много рефлекторных программ действий: мы работаем обоими руками, учитывая окружающие особенности и условия, обеспечивая нужное положение тела, совершая привычные действия, не требующие размышления, одновременно дышим с нужным ритмом и готовы воспринять внешние сигналы. На таком уровне человек будет действовать даже в сильном опьянении, не осознавая своих действий.

Наборы распознавателей образов различаются не только тем, какие из них формируются в критические периоды в рамках возможностей органов восприятия, но и в том, какие наборы программ действий формируются со стороны развития двигательных зон управления. У разных видов животных различаются конструкции конечностей и возможности их движений. Даже у особей одного вида они могут различаться размерами и потенциалом выполняемых действий. Именно индивидуальное послойное развитие все более усложняющихся элементов движений позволяет максимально полноценно включать их в систему реакций, а то, что это происходит в определенных условиях, конкретизирует эти реакции.

Это приводит к специфическому поведению, свойственному данному виду животных, которое многие исследователи склонны относить к наследуемым рефлексам, а на самом деле все предопределено спецификой органов восприятия и органов действия так же как один и тот же генетический набор может по-разному реализовываться в разных условиях.

Детеныш кошки, имея острые коготки, в результате хаотичных движений приобретает навыки отдельных элементов действий, например, выбираясь из коробки за счет зацепов когтями. Или вычесывая себя этими когтями, что для человеческого ребенка невозможно.

Наследование не только особенностей тела приводит к специфическим навыкам, но и особенностей развития мозга.

Наибольшее влияние оказывает то, в каком направлении ветвятся выходные отростки нейронов — аксоны растущего слоя, что определяет возможность образования связей с последующими структурами в различных зонах мозга, а также тела. Аксоны могут достигать большой длины, группируясь в целые пучки (схемотехники называют такие пучки проводов жгутами) и называются нервами. То, чем определяется направление роста аксонов уже довольно хорошо исследовано, но не принципиально для рассмотрения механизмов организации управления. Это важно для понимания механизмов передачи наследственно предопределенного.

Предопределенные наследственно связи образуются в случае, если внешние раздражители выделяются уже сформированными коллекциями распознавателей признаков сочетаний раздражителей, которые проецируют выделенные признаки на готовый к специализации созревший слой. В типичных для данного вида животных случаях это, как правило, и происходит, и тогда говорят о возникновении наследственно предопределенного рефлекса. Но если условия необычные, то рефлекс, присущий этому виду животных, может не возникнуть.

Публиковались статьи, в которых экспериментально доказывалось наследственность рефлекса боязни змееподобных предметов у обезьян, которые никогда не видели змею и не могут знать о ее вреде, но это были обезьяны, выросшие в стандартной для них среде, и возникновение их реакций, облегченных наследственным предопределением ветвления аксонов, практически всегда завершалось. Но если бы в определённом возрасте у них не сформировались бы распознаватели удлиненных змеевидных форм просто потому, что их бы специально не предъявляли, то и реакции избегания таких предметов не возникло бы.

Подводя итоги того, чего достигла эволюция механизмов адаптивности особей на доосознаваемом уровне, проследим за тем, как последовательно формируются наборы распознавателей с трех важнейших сторон.

1. Со стороны рецепторов органов чувств последовательно возникают, усложняясь на основе предыдущих наборы примитивов восприятия, позволяя мгновенно распознавать те сочетания воспринятых признаков, которые оказывались воспринятыми в определенный период развития. У самых простейших организмов уже от них начинались ответные реакции. У более сложных такие простейшие реакции во многом так же сохраняются, и с каждого нового уровня они используют все более сложные сочетания признаков восприятия для распознавания момента нужного реагирования, выполняя роль пусковых признаков.

2. Со стороны эффекторов органов действия так же последовательно возникают все более сложные совокупности действий, включая цепочки последовательности более простых действий. Все предыдущие (наиболее дальние от органов действия) выполняют роль пускового стимула для последующих, являясь распознавателями актуальности их запуска.

3. Со стороны рецепторов отклонения параметров гомеостаза от нормы так же последовательно формируются распознаватели различных состояний такого отклонения и состояний восстановления нормы. Они определяют контекст выполнения всех реакций: самые простые — в зависимости от того, какие параметры вышли из нормы, — с помощью соотношения различных нейромедиаторов, ответственных за тот или иной стиль реакций. Со стороны тела одновременно поддерживается наиболее подходящий режим работы органов с помощью баланса гормонов.

4. В ассоциативных зонах мозга так же последовательно созревают слои распознавателей сочетаний всех трех сторон системы управления мозга. Входами для первых таких распознавателей служат выходы распознавателей рецепторного восприятия и выходы распознавателей значимости текущего состояния, а выходами являются входы программ действия.

Таким образом, нейроны ассоциативной зоны являются распознавателями актуальности срабатывания определённых реакций (не обязательно мышечных) в контексте текущего состояния и данных условий. Они представляют собой образы восприятия-действия, имеющие определённую значимость для условий, выделенных текущим стилем поведения.

Их наборы, в зависимости от разных условий и состояния организма, отражают то, что значит входной стимул в данных условиях при выполнении реакции, т.е. тем самым может прогнозироваться, какой результат будет для организма (позитивный или негативный) при данном действии в этих условиях. Только эта значимость пока еще не проявляется виде осознанного переживания, хотя уже составляет основы психики и субъективного отношения. Образами их называем пока условно, они, скорее, в таком виде представляют собой модели данного момента восприятия и действия, отражающие состояние внешнего мира и соответствующему этому состоянию внутреннего состояния организма и его реакции на это. Здесь есть определенная грань, переход из доосознаваемого в осознаваемое, доступное уже в воспоминаниях, мыслях, см. fornit.ru/7208.

Значимость таких образов формируется чисто автоматически, в виде специфического контекста выполнения условного (контекстнозависимого) «рефлекса». Вспомним, что самым общим контекстом, определяющим общий стиль реагирования, является первичные распознаватели выхода из нормы и возвращения в норму. В рамках этого общего контекста возникают все более частные, уточняющие контексты, учитывающие все в большей степени все воздействующие условия, пока, наконец, сам распознаватель запуска рефлекса не окажется представителем самого специфичного контекста именно для данной реакции, делая ее однозначной.

В упрощенном виде иерархию контекстов восприятия-действия можно посмотреть на анимации по адресу fornit.ru/an-book-17.

Важность контекста условий уже должна стать привычной и понятной. Например, реакция на огонь будет разной в зависимости от условий. Не слишком близкий огонь согревает, возвращая охлажденный организм в норму, слишком сильный огонь, наоборот, вызовет ожоги и оборонительную реакцию. Холодной ночью огонь будет более желанным, а жарким днем — нет. То, что мы, слегка ожегшись горячим чаем не отбрасываем чашку, а начинаем дуть, даже не осознавая этого, является конечным по специфике контекстом восприятия и определённого действия при таких условиях.

Все, что происходит с нами и остается в памяти, связывается с признаками текущего контекста. Так, в мозге есть карта известной местности, и происходящее оказывается в контексте текущего положения на местности (fornit.ru/6605). Причем эта карта не представлена каким-то одним куском, а разбита на те фрагменты, которые определялись в ходе восприятия (fornit.ru/6603). Так же есть признаки контекста текущего времени суток, возраста и всех других сформированных контекстов условий.

Система значимости организма оказывает направляющее, мотивирующее влияние на поведение с тем большей силой, чем более далеко вышел за пределы допустимого отслеживаемый параметр гомеостаза. Если человека мучит жажда, и он видит воду, то ему будет очень трудно думать о чем-то другом, кроме как побыстрее напиться. И чем сильнее жажда, тем — более навязчивым будет желание ее удовлетворить. Понятие силы значимости, хотя и условно, но может применяться для того, чтобы характеризовать ее актуальность. Это напоминает понятие «сила тока». Чем больше рецепторов выхода параметра гомеостаза в аварийный режим активируется, тем более сильный возникает контекст противодействия, в сравнении с другим ему противодействующим. Если враг начинает раздирать тело, то актуальность приема пищи в этот момент становится минимальной по сравнению с актуальностью избавления от раздирания, и поэтому включается не пищевой, а оборонительный стиль поведения. Понятие силы значимости будет продуктивно использоваться далее, поэтому стоит на это обратить особое внимание.

В развитии слоев ассоциативных зон с каждым актом столкновения с реальностью возникает множество условных рефлексов, в которых закрепляется та или иная сила значимости с образом текущих условий и объекта модели внешнего мира, выделяемого распознавателями восприятия. В результате негативная значимость направляется на преодоление аварийного состояния путем избегания травмирующих факторов и стремления к тому, что в результате приводит к восстановлению равновесия гомеостаза.

Избегание того, что приводит к негативу и стремление к тому, что вызывает позитив оказывается основой адаптационного механизма, основанного на использовании системы значимости.

Этот механизм с точки зрения инженера-схемотехника вполне ясен в том, как он может быть реализован искусственно, начиная с последовательного формирования коллекций распознавателей элементов восприятия, распознавателей актуальности элементов действия с приходом пускового стимула и распознавателей того, что для организма плохо.

Распознавание избавления от плохого нужно для того, чтобы связывать в памяти эту значимость с тем, что приводит к избавлению — для формирования рефлекса в виде распознавателя актуальности определенного действия в условиях определенных элементов восприятия и значимости. Так, боль заставляет отдернуть конечность, — типичный рефлекс избавления от повреждающего фактора.

Схемотехник способен представить себе систему, которая бы развивалась в таком направлении, с учетом силы значимости, с учетом того, чтобы удерживать стиль поведения пока не возникнет более сильный конкурирующий — с помощью закольцовки сигналов от выхода распознавателей образа восприятия через распознаватель значимости, связанный с ним и далее — на вход распознавателей восприятия. С появлением того, что возбудит такой образ и вызовет его самоудержание, образуется контекст ожидания пускового стимула, — того в восприятии, что сделает действие, связанное с этим образом актуальным и запустит в нужный момент действие.

Анимацию «Удержание образа восприятия-действия» можно посмотреть здесь: fornit.ru/an-book-11

Это все реализуется пока без всякого привлечения осознания и субъективных переживаний, чисто автоматически. И множество таких частных контекстов может активироваться параллельно, ожидая своих пусковых стимулов, если они не противоречат один другому, когда более сильный по значимости тормозит конкурента. Это — та высокоэффективная система параллельного, почти мгновенного реагирования, которую не может превзойти никакой самый мощный современный компьютер.

Так могут образовываться короткие и очень длинные цепочки последовательности действий, каждая из которых становится более актуальной после срабатывания предыдущей, все более подготавливая нужное звено действия.

Даже, казалось бы, простое движение руки требует последовательного сокращение одних мышечных волокон и релаксации других. Каждое звено цепи управления таким движением срабатывает, когда закончится действие предыдущего звена, о чем сигнализируют рецепторы около мышц, а также распознаватели зрительного восприятия, сигнализирующие о моменте достижения определенного положения руки. Звенья такой цепи управления движением представлены в ассоциативной зоне в виде образов восприятия-значимости-действия данного элемента движения: в виде последовательно связанных в цепочку элементарных рефлексиков и контекстиков ожидания данного действия в рамках одного более общего контекста стиля поведения.

На уровне каждого звена цепи, действие может оказаться прерванным или в случае отсутствия пускового стимула или в случае, когда специфика условий требует прервать такое действие негативной значимостью прежнего опыта. В одних условиях такое действие совершится полностью, а в других оно прервется, и рука не дотянется до раскаленного предмета. Таким образом, с помощью значимости цепочки реакций начинают ветвиться в зависимости от пережитого опыта в определённых условиях.

И, конечно, не все звенья цепи программы действия самоподдерживают свою активность, а только начальные звенья программы реагирования, распознающие актуальность начала выполнения движения и те звенья, где происходит ветвление. Необходимость самоподдержания активности для ожидания пускового стимула, делающего определённой необходимость реагирования, возникает так же, как и необходимость самоподдержания самого базового контекста стиля поведения, только это уже — более частный, более определенный контекст реакции.

Механизм определения актуальности такого самоподдержания пока детально не исследован, но, учитывая общие принципы эволюционного развития, можно предположить, что потенциальная возможность самоподдержания организуется для всех структур (есть общий принцип двунаправленности связей (fornit.ru/5213), который как раз дает возможность организации закольцовки: нужно всего лишь образовать связь между концами двунаправленных аксонов), но взаимное торможение соседних активностей тут же гасит менее актуальных конкурентов.

Механически закольцовку в ассоциативной зоне организует анатомическое образование мозга, называемое «гиппокамп», который представляет собой переключатели, замыкающие образы в кольцо. Именно там постоянно созревают новые нейроны, способные образовывать новые закольцовки с каждым элементом нового жизненного опыта. Когда же такая функция гиппокампа нарушается с возрастом или различного рода повреждениями, то новых образов больше не возникает и способность запоминать новое исчезает. Но это уже больше касается не рефлекторного, а сознательного механизма запоминания.

То, что не все образы цепочки программы поведения способны удерживать свою активность, проявляется в особенности осознания и осмысливания отдельных элементов действия. Заметим довольно очевидное, что далеко не все элементы движения возможно осознать. Наработав подпись или введение привычного пароля с клавиатуры, многие просто забывают, как именно это проделывается поэлементно, хотя «пальцы помнят». Привычные цепочки действий оказываются полностью рефлекторными или лучше сказать автоматическими (потому, что они могли быть сформированы не бездумными повторениями, а осмысленно).

Еще одним доводом является то, что во время сновидения цепочки автоматизмов могут активироваться, но при этом блокируются все управляемые ими мышечные реакции, и во время сновидения реально действия не выполняются, хотя отдельные мышцы могут подрагивать.

Теперь рассмотрим особенности того, что происходит в ассоциативных зонах значимых образов. Там в течении всей жизни могут образовываться все новые образы, которые заведомо обладают определенной значимостью и актуальностью в те моменты, для реакции в которых они и сформировались. Понятно, что если какой-то образ уже существует и все происходит привычным, хорошо наработанным сценарием автоматизма, то формирование его дубликатов не требуется. Даже в несколько новых условиях, если привычная реакция оказывается удачной, так же не требуется что-то менять (а условия не бывают во всем тождественны, что-то в них всегда несколько иное).

Результатом любой реакции является изменение состояния в более плохую или более хорошую для организма сторону, что определяется рецепторами системы значимости. Это формирует образ последствий реакции, — образ следующего звена реагирования в данном автоматизме, в случае полного завершения реакции, фиксирующего конечное состояние элементов восприятия и оценку системы значимости (в том числе и отсутствие изменений). Если образ последствий окажется не возбужденным в ходе реакции, возникнет ситуация незавершенности. Это возможно, когда некоторые условия оказали такое влияние, что привычное реагирование привело к неожиданному результату. В программировании это называется «исключительная ситуация», которая обычно приводит к невозможности дальнейшего выполнения программы («фатальная ошибка»).

Это — неопределенное, новое состояние организма во многих случаях оказывается критическим для выживания. Поэтому важно и существование распознавателя неожиданности последствий реакции, и распознавателя новизны того в восприятии, при наличии чего возникла неожиданность. В условиях выполнения данной реакции среди множества других одновременно выполняющихся реакций, неожиданно заканчивающуюся реакцию нужно как-то выделить чтобы иметь возможность ее скорректировать.

Программисты придумали систему отката программы на тот момент, когда еще не было совершено действия, приведшего к исключительной ситуации. Но в реальности сделанное чаще всего уже невозможно вернуть, и последствия бывают необратимыми. Поэтому очень важно научиться заранее распознавать возможность неожиданного результата.

Эта задача настолько важна для выживания, что привела к созданию системы обработки неожиданностей. Проявление функционирования этой системы назовем сознанием, а связь слова «сознание» с тем, какие механизмы определяют это явление и его функциональность — будут показаны в следующей главе. Те, у кого по жизни уже вполне сформировалось личное понятие слов «сознание», «осознание» и т. п. стоит быть готовым к тому, что в книге делаются совершенно определенные попытки конкретизации соответствующих функций и механизмов, что неизбежно привносит новый оттенок понимания привычных слов. Прямо сейчас попытка дать строгое определение окажется преждевременной, но постепенно суть происходящего в системе развития индивидуальной адаптивности расставит все по местам.

Пока что стоит обратить внимание на то, насколько консервативно и без переделок с нуля природа усложняет систему.

Сотворив клетку, природа использует впредь ее во всех остальных структурах, видоизменяя лишь незначительно свойства клеток. Сотворив нейроклетку с синапсами — в виде распознавателя, природа делает все элементы внутреннего управления с использованием распознавателей, практически не изменяя их суть, а лишь незначительно модифицируя свойства. Сотворив принцип последовательного созревания слоев распознавателей, природа с каждым слоем получает новое качество адаптивности управления и далее развивает этот принцип во всех структурах мозга.

Этот консерватизм использования проверенных временем инженерных принципов в природных конструкциях позволяет делать более уверенные предположения в том, как организуется та или иная структура и ее функциональность, что делает общую модель представлений целостной и хорошо взаимосвязанной в логике приложения этих выверенных принципов.

Глава про систему значимости позволяет ясно понять назначение мотивирующей рецепции и развитие этого назначения по мере усложнения функций управления в мозге для распознавания того, что плохо для организма и того, после чего организм опять приходит в норму и это воспринимается для него как «хорошо». Это определяет направление реагирования, которое иначе как такой собственной системой значимости происходящего для него невозможно организовать принципиально. Ведь если направлять реакции чужими представлениями, то не будет возможности определить, приводят ли они к улучшению ситуации или делают еще хуже именно для данного организма. Нужен собственный индикатор значимости. Поэтому попытки в искусственных системах реагирования, например, в ИИ компьютерных игр, задать ветвления реакций так, как это считает программист, не позволяет такой системе выйти за жесткие рамки автомата для предусмотренных условий, — адаптация к новым условиям в таком случае невозможна.

Внешние проявления текущего контекста системы значимости, которые обеспечивают наиболее выверенное (уверенное, приводящее к ожидаемому результату, адекватному — или соответствию ожидаемого и получаемого) поведение, называют эмоциями, хотя реагировать даже в очень стрессовом контексте можно и не проявляя эмоции — безэмоционально, (к примеру, чтобы такой тактикой обмануть противника). Поэтому психологическое понятие «эмоция», основанное именно на наблюдении выраженных проявлений контекстов и никак не приближающее понимание механизмов мозга, которые это вызывают, остается на очень поверхностном, бытовом уровне и часто приводит к заблуждениям. Так, попытки выяснить суть эмоциональных проявлений даже у физиологов долгое время порождали различные предположения, далекие от реальности, и до сих пор многие имеют в этом лишь предположительные гипотезы.

Это стоит иметь в виду при чтении дальнейшего текста, четко различая слово «эмоция» — как выраженное внешнее проявление контекста системы значимости и собственно доминирующую в данный момент значимость или смысл происходящего для данной особи. Можно компромиссно говорить об эмоциональном контексте поведения, имея в виду, что этот стиль поведения может проявляться характерными признаками, как внешне наблюдаемыми, так и переживаемыми субъективно.

Но на уровне автоматизма, без осознания таких переживаний, никаких ощущений плохо или хорошо не существует. Поэтому стоит отвлечься от боли — как она исчезает, но бывает очень трудно отвлечься от того, к чему система значимости постоянно привлекает внимание — как исключительной ситуации, требующей немедленного решения новой проблемы. Именно новой потому, что старые проблемы, для которых есть навык уверенного и успешного лечения, решаются автоматически, без раздумий.

Навыки отвлечения внимания от нерешенной острой проблемы можно развить, и такие люди могут достаточно легко и без каких-то внешних проявлений своих волевых усилий боль не испытывать (об этом можно прочесть подробнее: fornit.ru/189).

В одной из легенд китайский генерал Куан Кунг заболел, у него возник абсцесс, а известный хирург Хуа Ту сумел вскрыть этот абсцесс, не причинив больному боли. Генерал был страстным любителем шах­мат, хирург привел к нему шахматного чемпиона и попросил сыграть с генералом партию в шахматы. Во время углубленной шахматной игры хирург и выполнил операцию.

Это касается любого вида эмоционального переживания: оно проявляется только когда осознается, но при этом текущий эмоциональный контекст воздействует на все так, что мысли очень легко возвращаются на те проблемы, которые в этом контексте существуют в виде постоянной активности. Знание этого позволяет научиться эффективно контролировать свое состояние и свои реакции, о чем будет подробно сказано далее, включая практические примеры.

Дополнительные материалы: fornit.ru/lib10

Квест после прочитанного:

Чем в книге отличаются термины: значимость, ценности и смысл?

В чем заключается произвольность придания смысла при осмыслении?

Попробуйте придумать несколько эпизодов различия значимости и смысла одного и того же объекта внимания, что позволяет действовать вопреки значимости.

Почему в норме не может быть постоянного ощущения счастья?

Как значимость зависит от контекста условий и как это реализуется в выборе того как реагировать?

Попытайтесь придумать способ закрепления реакции или избегания ее не используя результат ее негативного или позитивного влияния на организм.

Какую роль играет новизна условий в адаптивности?

Ориентировочная реакция

Необычный или неожиданный звук, запах, вид привлекает внимание не только у людей, но и всех животных, обладающих способностью концентрировать внимание на необычном. Издайте даже не громкий, но странный звук и собака или кошка повернет голову в его сторону. В инете ходил ролик, где кошке, занятой едой незаметно подкладывали длинный огурец. Когда она отходила от миски и вдруг замечала его, то от неожиданности дико подпрыгивала. Никто не считал, скольким кошкам такая реакция спасала жизнь.

Это — еще одна очень нужная и важная находка эволюции, дополнившая уже не маленькую систему механизмов адаптивности. Как и другие фундаментальные находки, она так же ложится в основу всех последующих полезных усовершенствований адаптивности.

Изменение привычного окружения, которое может негативно повлиять на организм и изменить результативность его реакций, необходимо вовремя распознавать — как важнейшее условие выживания. В дальнейшем именно такие важные для организма изменения будем называть значимой новизной, в отличие от новизны бесполезной, фоновой. Бывает и то совершенно новое, что пока еще не распознается организмом, и его влияние оказывается неожиданным и неощущаемым, но реакция может возникать только на то, что прекрасно распознается, но не является привычным в данной ситуации. Таким образом, для организма всегда актуальна значимая новизна с распознаваемыми признаками.

Нас привлекает новое и неожиданное, но при этом имеющее достаточно важное значение, нам интересно это наблюдать, см. галереи: fornit.ru/e2, fornit.ru/e3, fornit.ru/e4, fornit.ru/e5, fornit.ru/e6, fornit.ru/e7.

Значимая новизна требует ее осмысления и, в случае явной проблемы — нестандартного решения, отличающегося от привычной реакции в данных условиях, требует распознавания новизны обстоятельств для выработки нового варианта действий потому, что если есть старое решение, то и проблемы нет. Если применение старого решения приводит к неожиданному, тем более нежелательному результату, то должны быть определены и учтены те новые обстоятельства (условия), которые не позволили проверенному решению оказаться эффективным.

Так чаще всего и происходит в новых условиях: то, что было надежным и привычным, теперь приводит к странным, а то и болезненным результатам. Стоит резко измениться условиям существования, как множество организмов, у которых автоматизмы оказываются бесполезными, а то и вредными, у которых нет механизмов для выработки новых реакций, просто погибают, а те единицы, у которых случайно оказался в наборе подходящий автоматизм, выживая, передают его своим потомкам. А если не находится, то этот вид вымирает. Чем больше особей вида, тем больше шанс. И миллиарды микроорганизмов получают преимущество более широкого спектра возможностей отдельных особей. Особенно при большой численности выручают мутации, ведь среди большинства бесполезных и вредных мутаций изредка возникает именно то, что помогает выжить.

У людей этот метод отбора продолжает работать, в том числе — и на высоком уровне способности передачи сведений из поколения в поколение, а не только наследованием генетического кода: тот, кто в критической ситуации случайно нашел верное решение и выжил, передает эти сведения другим.

И вот, находится способ организовать способ реагирования на новые обстоятельства не количеством разных особей, а индивидуально, перенеся принцип выбора из существующего множества решений многих организмов к выбору из множества вариантов реагирования прошлого опыта одной особи. Следующим апгрейдом адаптивности формируется еще и возможность выработки новых вариантов реагирования, которых еще не было у особи.

Возникновение новых условий — настолько важный сигнал, требующий быть готовым к неожиданностям и возможной негодности привычных действий, что значимая новизна стала распознаваться специализированными распознавателями и учитываться. Распознаватели нового (а не значимой новизны) впервые были обнаружены Е. Соколовым, который назвал их «детекторами нового» и развил уже существовавшую концепцию И. Павлова об ориентировочной реакции (fornit.ru/5134).

Как уже замечалось, не бывает совершенно одинакового в восприятии, всегда есть что-то новое, поэтому необходимо выработать способность выделять среди всего нового то, что имеет определенное значение. Важна не любая новизна, а та, которая говорит о появлении новых условий, в которых привычная реакция может приводить к не желаемому. Но, в принципе, любая новая мелочь в восприятии может быть признаком того, что появилось нечто, способное критически влиять на привычную реакцию. Научиться выделять такую критически важную новизну — это дело формирования жизненного опыта. Появление того, что ранее было уже известно, были поняты его свойства в необычном случае — появление в привычном окружении нового известного, — и есть настораживающий фактор. А вот новое и совершенно не известное просто может быть незамеченным, как не замечались корабли европейцев аборигенами: fornit.ru/829.

В первую очередь эволюция механизмов адаптации начала формировать рефлексы ориентировки органов чувств в сторону возможности более точного распознавания возможной опасности, выделяя те характерные признаки, которые часто сопровождают опасность: внезапное движение, резкие звуки, настораживающие запахи, необычные сочетания цветов и другие подобные. Глаза и уши поворачиваются в ту сторону, которая явилась источником возможно опасного сигнала, при этом прерывается выполняемое движение, и весь организм замирает в готовности прореагировать.

Это выделение в воспринимаемом признаков опасности, которыми обладает новое, назовем первым, наиболее древним уровнем ориентировочной реакции. Он позволяет эффективно использовать те заготовки реагирования, которые уже есть у данной особи.

Если у организма система управления в мозге уже использует распознаватели значимости для выбора направления реагирования (в сторону уменьшения негативной значимости результата реакции и увеличения позитивной) и у этого вида есть распознаватели ожидаемого результата, о которых говорилось в прошлом разделе, сигнализирующие о неожиданном результате, то это всегда порождается какой-то новизной обстоятельств, которая не была замечена первым видом ориентировочной реакции или, хотя и была замечена, но попытка реагировать по-старому оказалась неудачной.

Это — второй уровень распознавания новизны, которая не требует выделения нового в восприятии, судя о нем косвенно, по неожиданности результата.

Для того, чтобы как можно удачнее преодолеть возможные последствия неожиданного, эволюция выработала очень быстрый механизм прогноза, впервые открытый И. Павловым (fornit.ru/5206), и развитым П. Анохиным (fornit.ru/5225), который был назван «опережающим возбуждением». Он заключается в том, что выработанные прежним опытом цепи управления реакцией могут выполняться без совершения действий, для которых они предназначены, и сразу, без промежуточных действий приводить к тому конечному звену, которое оказывается образом привычных последствий с оценкой их позитивности или негативности, т.е. сразу становится ясно, к чему это приведет, если так действовать.

Чуть ранее упоминалось, что во сне цепочки управления реакциями в ассоциативных зонах мозга могут протекать без совершения действий, связанных с ними. Рассмотрим, как это осуществляется подробнее потому, что эти представления окажутся полезными во многих случаях.

Во время выполнения программы действия для таких цепочек срабатывание последующего звена происходит, когда уже есть активность предыдущего и приходит пусковой стимул актуальности выполнения последующего. Без такого стимула активность цепочки программы последовательных действий оказывается не достаточной, чтобы активировать звено. Но если вместо пусковых стимулов приложить к звеньям цепочки дополнительный активирующий потенциал, то вся цепь тут же проходится и моментально возникает последний результат вместе с ассоциированной с ним значимостью, определяющей смысл произошедшего. А чтобы при этом одновременно не сработало множество действий по всей цепи, они активно притормаживаются — так же вдоль всей цепочки.

Вот почему сновидения протекают так быстро: все совершается упрощенно и ускоренно, без реальных действий. То же происходит при размышлении, если процесс не будет прерываться отвлечениями: импровизации разворачиваются легко, не задерживаясь.

Такой ускоренный просмотр становится возможным, если к каждому звену будут подведены входы нейронов, способных активировать это звено, а к тем подпрограммам действий, которые срабатывают от звеньев главной программы, будут подведены выходы нейронов, тормозящих их.

Схемотехнически, для того, чтобы получить прогноз того, чем может закончиться реакция (ее конечный смысл), нужен нейрон, распознающий такую необходимость, к аксону которого от звеньев главной цепи идут дендриты, связывающие их возбуждающими синапсами, а от звеньев подпрограмм действий — дендриты с тормозными синапсами. Такой нейрон, обеспечивающий холостой пробег цепи, называют вставочным, но название не важно. Это легко понимаемая схема для тех, кто имеет навыки схемотехники, смотрите анимацию fornit.ru/an-book-19.

Тормозная блокировка движений во сне — древнее образование. Это необходимо, чтобы спящее животное не производило движений при случайной активации ассоциативных нейронов, которые неминуемо возникают от оставшихся самоподдерживающихся активностей. Эта блокировка так же используется в оборонительном стиле поведения, имитирующем смерть, когда оцепеневшее животное своими движениями не раздражает хищника.

Тут еще затрагивается то, зачем вообще нужен сон и об этом пока будет сказано коротко, а детально рассмотрено в главе про сон. Во сне важно избавиться от накопившихся за день самоподдерживающихся образов, которые начинают своим фоном мешать выбору нужной реакции, но не потерять важное, пока не осмысленное. Общее торможение постепенно гасит дневные активности, при этом вызывая их контрастные всплески (тот упоминавшийся раньше эффект, что появляется при взаимном торможении в слоях распознавателей, позволяя более четко выделить наиболее точно срабатывающие из них). И тогда возникает активация каких-то действий, но с отсечением непосредственных мышечных реакций, что проявляется в виде сновидения, проходящего очень быстро потому, что оно лишено ожидания стимулов, которые синхронизируют действия с реальностью происходящего.

Механизм активирования цепи программы действия в режиме быстрого просмотра, в отличие от того, что происходит во сне, возможно, возник как случайная мутация, оказавшаяся полезной. Это пока не исследовано, но для понимания механизма несущественно, важно, что такое явление существует, оно само по себе надежно установлено и из этого нужно исходить.

Появляется возможность подсмотреть, какой результат ожидается, если применить данную реакцию. Причем подсмотреть даже не в тех условиях, для которых она была сформирована, а для любых других условий, т.е. исключая контекст, в котором эта реакция однозначно проходила и без которого не выполнялась. Реакция, предназначавшаяся для узкой специфики, может теперь оцениваться для возможного ее применения в новых условиях.

Это позволяет выбрать те реакции, которые сулят позитивный результат и не совершать те, что в прогнозе приводят к негативным последствиям.

Представим, что в лесу встретился куст с ягодами, которые выглядят достаточно необычно, чтобы вызвать ориентировочную реакцию и возбудить опережающий действия прогноз, а в этом прогнозе засветился случай (прогноз возбудился по признаку цвета, ягоды, контекста пищевого поведения), когда ягода такого же крикливо яркого цвета вызвала желудочные боли, то негатив этого образа, воскресившего боли, окажется сильнее (вспомним, что подразумевалось под словом «сильнее» в отношении сравниваемых значимостей), и ягода не будет съедена, а вызовет недоверие.

Презентация механизма прогнозирования результатов действия: fornit.ru/an-book-15.

А если голод очень велик и делается волевое усилие, чтобы найти выход из положения? Если начать усиливать возбуждающее влияние на цепи действий, то кроме тех, что соответствовали самым главным признакам ситуации, начнут возникать прогнозы и от других, не столь очевидных. Эта способность менять силу приложенного подвозбуждения назовем произвольной регуляцией широты внимания, что присуще только сознанию. В этом мы несколько забежали вперед, но важно учесть, что опережающие прогнозы возникают для всех параллельно протекающих звеньев одновременно совершаемых действий (а их может быть очень много).

Такая обширность независимой обработки всей информации позволяет одновременно получать и отклики о возможных последствиях всех совершаемых действий, обеспечивая самое примитивное ветвление действий в зависимости от некоторых новых особенностей условий. В случае прогноза с важным желаемым результатом, это в какой-то момент приводит к проявлению эффекта «озарения» — интуиции, когда вдруг в сознании всплывает новое понимание. Тот прогноз, который оказываться настолько высоко значимым, вызывает привлечение осознанного внимания.

Если в восприятии появляются элементы, связанные прежним опытом с высоко-значимыми признаками (ядовитый цвет ягоды), они резко выделяются среди других, и в новой ситуации, когда еще не наработано успешной привычной реакции, они, в первую очередь, начинают исследоваться примитивным образом за счет ориентации органов чувств в сторону таких возбудителей, отвлечения от другой деятельности, ожидания того, чем это может закончиться. В дальнейшем навыки исследования совершенствуются, применяется попытки активного воздействия (потыкать палкой), расширения зоны внимания (а что было похожее раньше?) для того, чтобы попытаться найти аналогичные случаи и прогностическим путем узнать о последствиях.

Для формирования такого более сложного исследовательского поведения развиваются свои слои распознавателей в зоне, специализирующейся на исследовании объекта внимания.

Важнейшим признаком исследовательского внимания является выделение объекта внимания в отдельный канал наблюдения за ним.

Анатомически выделением чего-то в субъективном осмысливании воспринятого занимаются ранее упомянутые структуры гиппокампа, которые замыкают сами на себя образы восприятия для самоподдержания их в активном состоянии, образуя выделенный из окружающего и уже не зависимый от окружающегося образ — модель воспринятого. Переключатели гиппокампа могут подключать один из таких образов к единственному каналу осмысливания, специализирующемуся на исследовательских функциях — префронтальные лобные доли (точнее, к активному контексту модели ситуации). Теперь добыча может спрятаться в листве, но не исчезнуть из восприятия, где моделируется ее возможное поведение.

Первым такую динамику обнаружил и описал академик А. Иваницкий (fornit.ru/768).

Рисунок взят из оригинальной статьи.

Он экспериментально нашел корреляцию (связь) между временем возникновения самоподдерживающейся активности в ассоциативных зонах и появлением субъективного ощущения, связанного с данным возбужденным образом. Иваницкий проследил связь контура самоподдерживающейся активности, выделив составляющую, привносимую «эмоциональными» структурами мозга, что наделяет образ определенным отношением к нему или значимостью.

На схеме изображен гипоталамус, где сосредоточено управление гомеостазом и, соответственно, распознаватели отклонений его параметров от нормы и возврат их в норму. Здесь организуется переключение базовых стилей реагирования («эмоции»). Через эту структуру системы значимости и зацикливается самоудержание.

При этом период самоподдерживающейся активности хорошо совпадал с периодом электроэнцефалограмм (ЭЭГ), которые снимались с кожи черепа. Таким образом, ритмы ЭЭГ оказались наводками (следами) электрической активности самоподдерживающихся образов.

Если это так, то, сумев выделить ту наводку, которая больше всего отражает состояние образа, например, выбрав на голове точку для электрода наиболее близкую к образу, можно фиксировать наличие возбуждения этого образа и как-то это использовать, например, в примитивных «нейро-интерфейсах» управления протезами или внешними устройствами. Конечно, выбор такой точки оказывается достаточно индивидуальным, да и не надежен такой способ регистрации, но демонстрации управления мыслью бывают очень впечатляющими.

Удивительно то, что столь блестящая работа, которая позволяет обобщить данные по ориентировочному рефлексу с детекторами нового академика Е. Соколова и работы гиппокампу О. Виноградовой (fornit.ru/p3) в понимание функциональности сознания, не были поддержаны другими исследователями, хотя и включены в итоговый сборник Психофизиология под редакцией академика Ю. Александрова (fornit.ru/1196). Неготовность нейрофизиологов к пониманию концепции и их увлеченность альтернативными, часто несистемными представлениями ставит непреодолимый барьер, о котором писал классик научной методологии И. Лакатос как конкуренции исследовательских программ (fornit.ru/463). Сам Ю. Александров продвигает теорию функциональности нейронов (fornit.ru/816), совершенно не адекватную совокупной системе собранных данных — как об организме со своими потребностями, что ставит тупик уже на уровне принципов базовой организации нейросети.

В рамках модели адпативности, реализующей произвольность — как более адаптивно гибкий уровень по сравнению с рефлекторностью, один из вариантов возможной реализации показан в анимации: Роль гиппокампа в удержании образа и ветвлении вариантов в зависимости от условий (fornit.ru/an-book-12).

Этот принцип может быть реализован множеством различных способов, имеющих свои плюсы и минусы, в том числе отличающихся от деталей на данной анимации.

Все, что будет сказано далее о функциональности сознания не является общепризнанным в российской академической науке даже просто потому, что уровень общих согласованных представлений о нейросети проходит примерно на границе понимания распознавания образов, что отражается и на попытках искусственной реализации нейросетей.

Однако, все далее описываемое в отдельных проявляемых деталях является общепризнанными фактами проявления психики. В книги они изложены в определенной их взаимосвязи так, что предполагаемые механизмы выводятся как прямые следствия существующей системы экспериментальных данных в их сопоставлении: все надежные результаты сопоставляются непротиворечиво и составляют обобщение в виде модели представлений о развитии системы индивидуальной адаптивности. Это позволяет получить ясное представление о механизмах, проявляющихся как сознание и вообще о всех психических явлениях, также позволяет адекватно описывать их особенности во всех тех психологических данных, которые до этого оставались лишь эмпирическими (полученными опытным путем). Понятия бессознательного и осознанного обретают совершенно определенный смысл и адаптивную функциональность, а также — все проявления психики, такие как мотивация, интуиция, произвольность, творчество.

Далее будут последовательно раскрываться механизмы этих явлений в общую взаимосогласованную картину, которая тем более убедительна, чем большими и целостными познаниями в более основных областях организации функций мозга обладает человек, строящий обобщенную модель. Ни в коем случае не предлагается просто этому поверить и принять как истину. Стоит рассматривать все сказанное как гипотезу или даже фантастический рассказ, увлекательный настолько, насколько описываемое в самом деле представляет полноту картины, которую хороший схемотехник видит настолько определённо, что способен принципиально реализовать такую модель в схемотехнических конструкциях.

Эта важная оговорка будет последней в предостережении от безусловной веры, ведь только каждый сам способен понять настолько, чтобы не просто верить, а получить уверенность, независимо от того, что по этому поводу думает тот или иной академик, обремененный своими идеями (это утверждение, кстати, так же будет убедительно обосновано). И тогда уже не нужны станут дипломатичные оговорки.

Сейчас будет сформулирована наиболее общая модель фокусировки внимания, соответствующая ориентации исследовательского интереса — ориентировочной реакции.

Важность необходимости выделения новизны, обладающей признаками, значимыми для их учета при реагировании, эволюционно выразилась в преимуществах тех видов, которые научились ориентироваться на источники такого восприятия, выделять их среди всего остального, все более развивая ориентировочную реакцию.

Понятно, что эти признаки, с одной стороны, должны обладать новизной (на старые итак уже заготовлены реакции) и, с другой стороны, она должны быть достаточно значимы (потому как новизна присутствует всегда, а нужно реагировать только на то, что значимо). В восприятии может быть одновременно немало новых и значимых признаков, но исследовательская функция может быть применена только к одному из них потому, что зоны, где сосредоточены программы исследования в префронтальной коре могут подключаться только к одному из активных образов восприятия. Среди всех обладающих высокой новизной и значимостью необходимо выбрать наиболее актуальный в данный момент (понятно, что начинать с менее важного — неверная тактика).

В таком случае возможна только одна логика выбора: канал отслеживающего внимания подключается к наиболее актуальному, тому образу, который обладает максимально высокой значимой новизной. Если новизна нулевая, то образ неактуален потому как с ним все понятно. Если значимость нулевая, то образ неактуальный потому как он вообще ничего не значит. Нулевые значения новизны или значимости не будут учитываться в случае использования произведения новизны на значимость. А максимальное значение всех таких произведений и есть — экстремальная актуальность.

Следует сразу заметить, что «канал связи» между актуальным звеном и префронтальной лобной корой вовсе не означает некоего интерфейса обмена потоком информации, и нет необходимости переключать много соединяющих связей. Здесь возникает нечто вроде указателя на актуальный объект, а связи между лобными долями и другими зонами мозга уже есть и очень обширны (fornit.ru/g1). Эта актуальность выделяется как объект внимания для осознания сначала рефлекторно, затем может поддерживаться произвольно, волевым усилием.

Функция «аналогового» в отличие от «цифрового» (в кавычках — схемотехнические термины) перемножения в природе в любых ее реализациях выполняется с помощью модуляции (изменения) величиной одного параметра величины другого параметра. И на уровне нейросети такие модуляторы обнаружены (так называемые модуляторные нейроны, а еще есть неспецифический модулятор — «спиловер», но это не принципиально и относится к особенностям реализации) так, что выполнение операции перемножения в нейросети ничем не затруднено.

Заметим, что нет необходимости очень точно определять максимум актуальности. То новое, что явно превышает по актуальности все остальное, привлекает внимание приоритетно, а в случаях конкурирующих, примерно равноценных актуальностей не так важно с чего именно начать, так что эффект «буриданового осла», не знающего какую из совершенно одинаковых морковок предпочесть, в природе не является проблемой (как существующая проблема арбитража операций в микропроцессорной технологии, способная подвесить процессор). Реальный осел съест сначала одну, потом вторую, не отдавая себе отчет, почему сделал такое предпочтение. А то, что за двумя зайцами сразу гнаться не стоит учит жизненный опыт достаточно убедительно.

Сегодня точно не исследовано, как именно организуется запуск ориентировочной реакции, как именно распознается новизна и сочетается со значимостью, что именно означает «подключение образа к корректирующему каналу осознания», но с точки зрения схемотехники все это не представляет принципиальных сложностей. Действие самой ориентировочной реакции на новые и значимые стимулы изучено очень хорошо еще со времени И. Павлова, и каждый сам постоянно испытывает это явление на себе. Стоит появиться чему-то настораживающему, и текущая деятельность прерывается по крайней мере на уровне ее осознания, а внимание переключается на поиски причин в ожидании последствий.

Мало того, мы не можем думать все время о чем-то одном непрерывно, а постоянно отвлекаемся на другое. Мысли, если присмотреться к этому процессу, вообще не бывают непрерывно последовательными, «логичными», а постоянно скачут, хотя потом, вспоминая, мы воскрешаем только то, что касалось темы (контекста) данного размышления. И перескакивание мыслей совершенно неподконтрольно потому, что это — действие ориентировочного рефлекса, который постоянно подставляет в фокус осознанного внимания наиболее актуальное из всего, что совершается в этот момент в восприятии, в том числе и в поле собственных мыслей. Причем не только тех мыслей, что осознаются, а и тех, которые временно покинуты сознанием, но остается их самоподдерживающая активность, так что внезапные более актуальные результаты такого подсознательного процесса приводят к переводу на него сознания и появлении новой мысли в сознании, что и проявляется как озарение. Произвольность контроля или соглашается рассмотреть новую актуальность или волевым усилием возвращает внимание на прерванное.

Когда гиппокамп размыкает текущий канал осознания от лобных долей, сама активность образа объекта утраченного внимания остается, бывает, довольно долго и может гаситься за счет или торможения соседними конкурентами или общим торможением во время сна. Функция гиппокампа как формирователя нового элемента памяти или образа восприятия с выходом на действие заключается в образовании закольцовывающей связи — через отклик оценки значимости, что обеспечивает самоподдержание активности и ассоциацию образа восприятия с его значимостью. Такая закольцовка оказывает влияние на формирование постоянной памяти, закрепляя активные связи долговременно, как бы организуя многократность повторения наподобие рефлекторных компонентов. Эта переключательная функция успешно моделируется и даже протезируется (fornit.ru/5221).

Детали описанной системы еще недостаточно хорошо изучены, хотя уже есть множество материалов исследования, касающиеся образования памяти в ассоциативных зонах — как результата процесса адаптации к новому.

На фиксацию в памяти нового образа восприятия, связанного с новыми элементами окружения и определяющими реакции для этих новых условий, требуется около получаса. Если за это время прервать процесс, например, ударом по голове, то память о событиях, менее, чем получасовой давности — отсутствует, т.к. такой длительности циркуляции недостаточно для образования памяти. В каких именно случаях и как образуется новая память, будет показано позже. Каждый день примерно 700—1400 новых нейронов образуется в районе гиппокампа и еще какое-то количество в префронтальной лобной коре для обеспечения закольцовки новых образов и их связи со структурами лобной коры.

Ориентировочный рефлекс используют гипнотизёры и фокусники, в том числе цыгане, когда хотят облапошить человека. Его используют по наитию маркетологи, педагоги и писатели, — вообще все те, кто хочет завладеть вниманием и произвольностью, хотя формулу внимания с произведением новизны на значимость толком никто их них не учитывает, а полагается на свой или чужой эмпирический опыт, когда некие приемы оказываются действенными.

Пока давайте на будущее проведем условную границу понимания — между сознанием и бессознательным, которую определяет ориентировочный рефлекс, чтобы образовать контекст, придающий смысл всем последующим представлениям о сознательном и бессознательном — двух сакраментальных мирах психологии.

Дополнительные материалы: fornit.ru/lib11

Квест после прочитанного:

Почему внимание привлекается не только новым, но и имеющим важное значение? Почему не привлекает то важное, что не имеет никакой новизны?

Попробуйте придумать какой-то другой эффективный для адаптивности принцип привлечения внимания, без использования новизны и значимости или хотя бы без использования обязательного сочетания новизны и значимости.

Для схемотехников и программистов: придумайте блок-схему получение конечного прогноза длинной цепочки действий без выполнения действий?

Произвольное внимание

Произвольное внимание возникает как акт заинтересованного осознания объекта восприятия в условиях, обязательно имеющих некоторую значимую новизну по отношению к рутинно-привычному, выделяемого среди остального не механизмами доосознавательного ориентировочного рефлекса, а удерживаемого системой сопоставления с активной моделью субъективных представлений, в зависимости от внутренних субъективных, а не внешних причин реагирования. Поэтому условно такое внимание и названо произвольным, а не автоматическим.

Заинтересованностью или просто интересом назовем проявление активности реакций объекта адаптивности по отношению к окружающему для выявления новых и важных для него свойств. Подробнее и обстоятельнее про интерес, с выводами про инициативу — как проявление волевого усилия — см. fornit.ru/7188.

Системы, проявляющиеся как сознание, сознательная деятельность противопоставляются более древним, «рефлекторным» системам, что проявляется как «произвольность» — возможность приоритетно реагировать наперекор рефлекторному, привычному. Именно в таком смысле и будет здесь пониматься слово «произвольность», воля и т.п., включая смысл философского словосочетания «свобода воли».

Произвольность реализуется как в оценке значимости, которая может отличаться по сути от активности распознавателей значимости на основе гомеостаза приданием произвольного смысла, явно отличающегося от первоначальной значимости, так и в выборе наиболее желательного в прогнозе возможного за обозримое время — как варианта действий, в отличие от непосредственного, рефлекторного выбора.

Это осуществляется за счет того, что используется система субъективных представлений о причинно-следственных взаимосвязях в мире — в виде мыслительных моделей части этого мира, выделенной среди всего остального, которые сопоставляются с текущим объектом осознанного внимания.

Пришло время, наконец-то, более обстоятельно конкретизировать понятие мыслительных моделей.