Природа сна

О страшной пытке под названием «статуя» рассказывал в печати член ЦК Компартии Португалии Ф. Мичел — в застенках полиции заключенного заставляли неподвижно стоять без сна много суток.
Что же такое сон? Почему он необходим?
О сне и сновидениях написано много брошюр и книг, прочитаны десятки лекций. Здесь мы расскажем в основном о данных, полученных в последние годы и не освещавшихся в полной мере на страницах массовой печати.
Воззрения на природу сна, его происхождение, его значимость претерпели за последние полвека серьезные изменения.
Прежде всего остановимся на сенсационном сообщении 20-х годов. Французские ученые поставили такой эксперимент. Одной группе собак они не давали спать много суток, заставляя бежать на вращающемся барабане. Затем они вводили контрольной группе собак сыворотку крови или мозговую жидкость животных первой группы. Бодрые, хорошо выспавшиеся собаки после этого тотчас же засыпали. Это было настолько убедительно и наглядно, что у большинства ученых овладела идея о наличии «ядов сна» — гипнотоксинов, накапливающихся во время бодрствования.


 Психические функции

Все эти принципы необходимо использовать при моделировании психических функций на ЭВМ, создании так называемых моделей личности.
Итак, в общих чертах мы ознакомились с мозгом бодрствующим. Теперь обратимся к мозгу спящему, к состоянию, в котором человек проводит треть своей жизни.
Проблема сна всегда была пробным камнем для нейрофизиологии и нейробикернетики: здесь увязываются в тесный узел гносеологические и психофизиологические проблемы, она часто служила основой различных теорий мозговой деятельности. Это и понятно, ибо любое моделирование целостной деятельности мозга производится с учетом особенностей мозговой деятельности во сне, поскольку процессы, происходящие во сне, в известной мере определяют характер организации и содержания иптегративных процессов в мозгу в состоянии бодрствования. Изучая разные проявления единой системы — бодрствование и сон — нельзя понять деятельность одной ее части, оставляя без внимания другую.
О сне писали философы и поэты, биологи и физики, писали по-разному, различен был и подход к вопросу. Но в одном сходились все — сон очень важен для человека.


 Трактовка сна

Более века назад великий Ж. Сервантес писал: «Да будет благословен тот, кто изобрел сон — покров, который скрывает все человеческие мысли; пища, которая насыщает голодных; влага, которая утоляет жаждущих; огонь, который согревает озябших; прохлада, которая спасает от жгучего зноя,— словом, всемирная монета, на которую можно купить все, что угодно; и весы, на которых уравниваются император и пастух, мудрец и невежда».
Много столетий назад появились первые трактовки сна. Они были, конечно, очень наивными с современной точки зрения: душа покидает тело и скитается по земле; если она не возвращается в свою бренную оболочку — наступает смерть. В нашем сегодняшнем языке есть отголосок этих воззрений: говорят о смерти как о вечном сне.
По преданию, покушавшегося на жизнь короля Людовика XV мучили бессоницей. Чтобы он не спал, его за полтора часа до четвертования жгли раскаленным железом, расплавленным свинцом, горячей серой, кипящим маслом, но цареубийца засыпал во время пытки и, только меняя ее форму, можно было поддерживать его в бодрствующем состоянии. Перед смертью он жаловался, что лишение сна было наиболее жестоким из его мучений.


 Винеровское понимание энтропии

Винеровское понимание энтропии как меры хаоса, а информации — как меры упорядоченности, на наш взгляд, остается в силе. Совершенно очевидно, что создание моделей в мозгу ведет к уменьшению энтропии в результате поступления информации в мозг, увеличению упорядоченности, уменьшению неопределенности в системе мозга. Помимо общетеоретических соображений, можно сослаться на недавние работы Е. П. Соколова, показавшего, что течение ориентировочного рефлекса определяется энтропией и направлено на то, чтобы ликвидировать неопределенность, возникающую при изменении ситуации.
Принцип вероятностного прогнозирования. Наличие обратной связи — канала, по которому в мозг идет сигнализация о том, что делается на периферии, имеет смысл тогда, когда в мозгу происходит сравнение того, что сделано, и того, что должно быть в результате действия.
Принцип минимизации отрицательной афферентации. Совершенно очевидно, что организм избирает такую стратегию поведения, которая сулит ему удовлетворенно жизненных потребностей и позволяет избежать неблагоприятных ситуаций, отрицательных эмоций. Этот принцип перекликается с представлениями советских исследователей Й. М. Гельфанда, В. С. Гурфинкеля и М. Л. Цетлина о работе нервных центров по принципу наименьшего взаимодействия, когда задача системы для каждой внешней ситуации состоит в том, чтобы поступающая сигнализация была минимальна.


 Этажность

Принцип работы Изложенный выше материал позволил мозга автору этих строк сформировать ряд принципов, на которых базируется деятельность мозга как моделирующей установки. 1.
Образование моделей происходит в результате перекодирования информации с низшего кода в высший. Последний получается при интегрировании информации, переданной низшими кодами. Перекодирование информации идет по вероятностному принципу.
Применительно к моделированию речи это будет такая последовательность, или этажность, кодов: код звуков — код слов — код фраз — код смысла (П. М. Амосов).
Образование модели происходит по законам изоморфного отображения. Модель есть идеальная форма отражения действительности человеком и животными. Для живой системы является характерным то, что процесс сличения модели, создающейся изоморфно объекту, с моделью, хранящейся в памяти, есть средство приспособления к окружающему миру.
Образование новых моделей происходит при сравнении врожденных или приобретенных в ходе индивидуального развития моделей с вновь возникающими при поступлении сигналов в мозг. Мозг очень тонко учитывает степень рассогласования между поступающим сигналом и хранящейся в нем моделью.


 Материальный субстрат

Моделирование происходит в определенном материальном субстрате — нервных структурах. Сейчас уже нельзя считать этот процесс однонаправленным: рецептор — кора мозга.
Надо подчеркнуть, что моделирование нужно рассматривать как результат циркуляции информации в целостной системе (кольцеобразно замкнутой): центр — периферия, кора — подкорковые образования.
Можно это проиллюстрировать таким известным примером.
У собаки существует программа двигательного акта ходьбы при помощи четырех конечностей. Это — врожденная модель ходьбы. Если лишить собаку одной конечности, то она после некоторого периода научится ходить на трех. Почему? В результате переработки информации, поступающей с периферии и аппарата, ведающего равновесием, создается новая модель движения в центральной нервной системе. Когда возникает удачная комбинация между импульсацией с периферии и сигналами, идущими из центральной нервной системы, новая модель закрепляется.
То же самое происходит при создании любой корковой модели. Только та корковая модель выдерживает конкуренцию с другими, непрерывно создающимися в ходе приспособления к окружающей среде и закрепляется как эталон, которая получает сигнал с периферии, или «санкцию», по выражению П. К. Анохина, что она реализуется правильно .