Мысль о том, что мозг представляет собой своеобразную моделирующую установку, высказал еще задолго до официального рождения кибернетики русский физик-теоретик Н. А. Умов, который первым в начале века писал, что нашим уделом является создание картин, панорам, фигур, образов, построение мысленных моделей существующего внутри и вне нас мира. Он, предвидя основной принцип кибернетики об аналогии между информационными процессами, которые могут протекать в мозгу и в автоматах, прозорливо заметил: «…Распространенное мнение о неизмеримой пропасти, отделяющей живое и неживое в природе, не отвечает истине…»
Действительно, в мозгу все время идет процесс моделирования, описание поведения и строения отражаемого объекта. Таким образом, моделирование в живом организме — выражение процесса отражения, общего свойства материи. Однако процесс моделирования осуществляется не путем пассивного отражения, а в ходе ориентировочно-поисковой деятельности, при активном отборе информации.
Конечно, не нужно думать, что модель окружающего в мозгу — это некая уменьшенная копия, скажем, вроде утеса, заснятого на кинопленку. В коре мозга благодаря возникновению динамических структур — функциональных объединений огромного количества нервных элементов и циркуляции по ним информации — происходит создание моделей мира. Эти модели складываются или затормаживаются в результате циркуляции информации не только в коре, но прежде всего в системе «периферия — центр».
Не нужно думать, что ЭЭГ представляют собой просто сумму деятельности нейронов, «идущих в ногу». Дело обстоит гораздо сложнее. Однако можно предполагать, что каждый нейрон склонен изменять свою ритмику, подстраиваясь па определенное время к ритмике других. В лаборатории американского физиолога У. Р. Эйди выявлена общая зависимость между частотами внутриклеточных колебаний и ЭЭГ.
Советский физиолог М. И. Ливанов и его сотрудники сЧитают, что в основе консолидации нейронов головного мозга лежат процессы синхронных медленных ритмических изменений потенциалов.
А. Б. Коган и его сотрудники показали, что «мозаичная сеть» возбужденных и заторможенных нейронов коры мозга существует всего 40—50 мс, а затем исчезает; в нервной сети стирается возникший функциональный узор, и функциональная система готова к новым восприятиям.
Окончательного решения загадки происхождения мозговых ритмов еще нет. Справедливо заметил Г. Уолтер, что исследования электрических процессов мозга достигли той стадии, на которой частоты букв указывают, что шифр может быть понят и что способ группировки букв существен. Но это не обычный код, где информация выражается последовательностью элементов кода во времени. Речь идет о пространственно-временном коде, а это намного затрудняет труд дешифровщиков.
Корковая ритмика тесно связана с функциональным состоянием подкорковых структур. Результаты, полученные в последние годы школой П. К. Анохина относительно «возвратной активности» (циркуляции импульсов по маршруту кора — подкорка — кора) как составляющей медленной активности коры, а также данные украинского ученого Ф. Н. Серкова и его сотрудников о роли системы «промежуточный мозг — кора» в происхождении альфа-подобной активности у животных подтверждают это.
Можно сказать, что правильна гипотеза советского электрофизиолога Г. Д. Смирнова, который считает: потенциалы фоновой ритмики характеризуют функциональную готовность коры (во многом зависящую от восходящих неспецифических систем) и вместе с тем отражают электротоническое взаимодействие нейронов и их «популяций», создаваемое самими потенциалами.
Современные электрофизиологи сейчас приходят к убеждению, что среди нейронов коры есть такие, которые под воздействием идущей к ним импульсации являются генераторами фоновой активности, или, как говорят, «пейсмекерами»,— водителями ритма, «задающими тон» деятельности других клеток.
Рождение Общепринятой гипотезы механизма геритмов нерации электрических ритмов головного мозга до сих пор не существует. Остановимся па теории советского ученого В. С. Русинова, который считает, что есть еще и переходная форма между бегущими импульсами и местным возбуждением — распространяющееся местное возбуждение.
Исходя из этих посылок, ученый рассматривает альфа-ритм как отражение распространения местного возбуждения нейрона или группы нейронов на другие, имеющие одинаковую текущую лабильность, или, как говорят, изолабильность. Распространение идет по нейронным круговым цепям. Бета- и гамма-волны рассматриваются как местное возбуждение, распространяющееся по более дробной группе нейронов, чем та, которая требуется для генерации альфа-волн.
В итоге ЭЭГ предстает как результат трех форм связи между нейронами: распространяющегося местного возбуждения, бегущих волн (импульсов) и длительных электротонических влияний (потенциалов). Последние играют значительную роль в установлении изолабильности нейронов.
Если с этой точки зрения сравнить кору и РФ, преимущества первой как регулятора будут несомненными. Прежде всего, по возможности сохранять специфичность, разнообразие поступающих импульсов РФ намного уступает ведущим к коре чувствительным путям и самой коре: РФ пропускает значительно меньшую частоту импульсов, обладает меньшей функциональной подвижностью, или, как говорят физиологи, лабильностью. Вот тут-то мы и сталкиваемся с одним из краеугольных камней кибернетики — с понятием, заимствованным из теории автоматического регулирования,— понятием о саморегуляции, понятием обратной связи.
Уяснив это, можно понять физиологов, которые утверждают, что реакция десинхронизации, или пробуждения, связана прежде всего с деятельностью активизирующих структур мозга, что конфигурация, параметры вызванных ответов зависят от взаимного действия неспецифических и специфических систем мозга и, наконец, что происхождение электрической активности мозга тесно связано с активирующими и дезактивирующими структурами подкорки.
Итак, нет сомнения в том, что прежде всего в коре головного мозга сосредоточена сложнейшая условнорефлекторная деятельность; можно сказать, что благодаря коре человек обладает сознанием, мыслит.
Кора и подкорковые образования связаны прямыми и обратными связями в единое целое: влияние, идущее от подарки к коре, имеет огромное значение для поддержания тонуса, работоспособности коры, но и кора в зависимости от оценки сигналов, приходящих в нее, может тормозить или возбуждать подкорковые структуры мозга.
Многое становится ясным при оценке «регулирующей» роли РФ с позиций кибернетики. Один из основных законов кибернетики гласит: мощность системы как регулятора не может превосходить пропускную способность ее как канала связи. Иначе говоря, система (в теории информации — это организованное целое, состоящее из взаимосвязанных частей) окажется «на высоте» как регулятор другой системы в том случае, если сможет пропустить достаточно большое количество разнообразных импульсов, несущих управляющую информацию.
