Клуб айкидо "Хоккексэй"
 

28 мая 2013 года Академик П.К.Анохин
«Выбор» или «принятие решения» как узловой механизм функциональной системы


Одним из самых замечательных моментов в формировании поведенческого акта является момент «принятия решения» к совершению именно этого, а не другого действия. В последнее время это понятие стало весьма популярным среди кибернетиков и инженеров, которые встретились с необходимостью ввести его при изучении и моделировании самоорганизующихся систем. Однако только некоторые биологи и физиологи стали вводить его в физиологию в качестве необходимого понятия.

Когда мы говорили о наличии афферентного синтеза как неизбежного этапа, на котором происходит интегрирование всей поступающей в центральную нервную систему информации и переходе его к моменту формирования эфферентной программы возбуждений, то уже тогда было очевидным, что трудно обойтись без какого-то промежуточного критического процесса. Этот процесс должен быть в высшей степени конденсированным, поскольку он должен собрать, как в фокусе, все качественно различные фрагменты афферентного синтеза.

«Принятие решения» есть логический процесс функциональной системы, но в то же время он является результатом вполне определенных физиологических воздействий, подлежащих изучению. Постановка вопроса о «решении» полезна во всех отношениях: она поможет найти физиологический эквивалент этой весьма фокусированной интеграции, а вместе с тем ставит вопрос о некоторых нервных элементах с весьма специфическими функциями. Для того чтобы установить его место в системе физиологического мышления при оценке нейрофизиологической основы поведенческого акта, мы должны разобрать несколько характерных черт этого процесса.

Каковы объективные признаки того, что в конструировании поведенческого акта имеется механизм, который может быть поставлен в связь с тем процессом, в человеческой практике называемый «решения»?

Главный объективный признак того, что центральная нервная система претерпевает в этот момент специфическое состояние, состоит в том, что организм неизбежно должен произвести выбор одной единственной возможности поведения из многочисленных возможностей, имеющимися в каждый данный момент. В самом деле, если мы учтем возможности мышечного аппарата животных и человека, то мы можем прийти к заключению, что количество индивидуальных поведенческих актов, потенциально располагаемыми организм, беспредельно.

Однако в каждый данный момент, т. е. в данной ситуации, организм должен совершить вполне определенный, приспосабливающий его к данной ситуации акт. Следовательно, при любых условиях мы имеем выбор вполне определенного акта и исключение всех остальных потенциальных возможностей. Применительно к мышечной системе этот процесс получил название «устранение избыточных степеней свободы» (A.A. Ухтомский, 1945).

Но на каком основании устраняются одни возбуждения и привилегия дается вполне определенному интегралу эфферентных возбуждений с крайне избирательным возбуждением мышечных систем на периферии? Для того чтобы выборочное возбуждение моторных нейронов могло так сформироваться, необходим критический момент выбора эфферентного интеграла. Так как моменту «принятия решения» предшествует многообразная афферентация и ее всесторонняя обработка в процессе афферентного синтеза, то было бы физиологическим нонсенсом допустить, что каждый элемент афферентного синтеза линейно связан с соответствующей единицей моторного ответа. Двигательный или поведенческий акт решается в какой-то момент афферентного синтеза критически, как целый эфферентный интеграл.

Процесс «принятия решения» неизбежно является и «выбором» одной определенной формы поведения. Этот выбор может совершиться со значительно задержанной стадией афферентного синтеза с включением сознания или протекать моментально, на автоматизированных путях. Проблема выбора обстоятельно обсуждена Diamond. Даны весьма убедительные доказательства того, что выбор вполне определенного поведенческого акта неизбежно сопряжен с торможением остальных степеней свободы (Diamond, 1963). Применив метод активного выбора в специально сконструированном двустороннем станке с двумя кормушками, мы имели возможность не раз убедиться в том, что момент выбора той или другой кормушки экспериментальным животным сопряжен с весьма определенным, часто внезапным «решением» направиться именно к этой, а не другой стороне.

Например, в некоторых случаях животные в ответ на условный раздражитель в течение долгого времени сидят на середине станка. Однако по движению головы, которая поворачивается попеременно то в правую, то в левую сторону с очевидной зрительной фиксацией то одной, то другой кормушки, мы можем судить, что идет активный подбор дополнительной информации и что стадии афферентного синтеза не закончились. Но в какой-то момент этой подчеркнутой ориентировочно-исследовательской реакции животное быстро снимается с места и направляется именно к той кормушке, которая сигнализируется данным условным раздражителем, и уже здесь ждет подачи корма (П. К. Анохин и Е. И. Артемьев, 1949). Вероятно, этого же ряда явление развертывается в центральной нервной системе животного и в те моменты, которые получили название «идеации» или состояния типа «эврика» (Hilgard, Marquis, 1961).

Во всех этих случаях активный подбор максимального количества афферентных параметров данной ситуации с помощью ориентировочно-исследовательской реакции заканчивается адекватным поведенческим актом. Это и есть решающий момент для формирования поведенческого акта на его эфферентном конце.

Вторым существенным объективным признаком принятия решения является соотношение весьма большого объема исходной афферентации, использованной в стадии афферентного синтеза, с весьма определенным и ограниченным количеством эфферентных возбуждений, включающихся после «принятия решения» в формирование самого поведенческого акта. Типичной моделью для таких соотношений является нейрон, именно соотношение информационных данных на «входе» и на «выходе» нейрона.

Как мы видели выше, еще Sherrington обратил внимание на то, что моторный нейрон представляет собой «общий путь» (common path) для многочисленных возбуждений. Однако выходит на аксон только одно возбуждение, вполне специфичное по параметрам одиночного возбуждения именно для данного нейрона (Sherrington, 1906). Это же обстоятельство подчеркнул Adrian (1947), назвав данный переходный момент «гомогенизацией возбуждений». Не удивительно поэтому, что в настоящее время многие нейрофизиологи приходят к необходимости допустить «принятие решения» и потому рассматривают нейрон как демонстративный пример для этого критического процесса.

В особенно отчетливой форме значение и необходимость такого этапа в обработке афферентных импульсов, поступающих в центральную нервную систему, подчеркнул Bullock, исследования которого мы уже подробно разбирали в главе V. Он пишет: «Мы ставим вопрос о заключительной стадии обработки информации, когда все предшествующие этапы интеграции суммируются для получения простого ответа — да или нет. Если интеграцию осуществляет нервная система, то, прежде чем команда поступит на эффекторы, какая-то компетентная функциональная единица должна принять окончательное решение о соответствии критерию. Всю существенную информацию и настроенность центров должен считать и окончательно оценивать единый интегратор. Независимо от конструкции, такой интегратор представляет собой единое целое, необходимое и достаточное для осуществления данного акта» (Bullock, 1961).

Мы уже указывали, что к одному и тому же нейрону могут конвергировать самые разнообразные формы возбуждений. Уже этот один факт, сам по себе предполагает, что внутри нейрона происходит какая-то чрезвычайно сложная работа типа афферентного синтеза, заканчивающаяся «решением» на генераторном пункте: послать на аксон именно такую, а не другую конфигурацию разрядов! Bullock считает возможным отнести понятие «решения» и к одиночному нейрону на том же самом основании, на котором синтез многообразной внешней информации приводит к решению сформулировать именно этот, а не другой поведенческий акт.

Например, говоря о нейронах, он пишет: «Каждый нейрон представляет собой элемент, принимающий решение, когда он выходит из состояния покоя и начинает давать разряды импульсов. В этом контексте интересны только те нейроны, которые интегрируют сложный входной сигнал или регулируют важный выходной сигнал. Способность одиночного нейрона интегрировать большее число приходящих импульсов и давать ответ в форме одиночного импульса (например, участие гигантских нейронов, подобных клеткам Маутнера в реакции избегания) указывает на возможность рассматривать их как "решающие единицы"» (Bullock, 1961).

Осознание необходимости ввести в структуру целостной деятельности самый факт «принятия решения» в настоящее время охватывает все более и более широкий круг физиологов. Например, Bishop, обсуждая проблему самоорганизации, пишет: «Здесь нас интересуют главным образом высшие уровни, на которых осуществляется принятие решения». В другом месте он еще более отчетливо подчеркивает: «Любой мозг, как бы примитивен и элементарен он ни был, принимает решение, делая выбор между альтернативами, и объединяет отдельные телодвижения целого организма» (Bishop, 1960).

Из приведенных выше формулировок, как и многих других высказываний, которые здесь мы не приводили, но которые объединены в общепринятом термине decision making, можно сделать вывод, что «принятие решения» представляет собой критический пункт, в котором происходит быстрое освобождение от избыточных степеней свободы и организация комплекса эфферентных возбуждений, способного дать вполне определенное действие.

Принципиально мы можем признать, что если многочисленная и разнообразная информация поступает в какой-нибудь аппарат по многочисленным и дискреторным коммуникациям, а выходит из этого механизма по вполне определенному каналу новая и высоко кодированная информация, то мы всегда можем говорить, что этот механизм «принимает решение». Практически так развиваются события как в одиночном нейроне, так и в целом мозгу при формировании поведенческого акта. Но во всех случаях «принятию решения» предшествует афферентный синтез, ибо, как мы потом увидим, он во многом определяет в дальнейшем развитие других стадий формирования поведенческого акта.

В жесткой схеме дуги рефлекса не был принят во внимание этот критический пункт в формировании ответного действия, хотя во многих работах было замечено, что характер спинномозгового рефлекса в значительной степени зависит от того, в каких комбинациях поступают афферентные возбуждения на моторные нейроны конечного поля и как распределяются другие конвергирующие к нему возбуждения. Как бы то ни было, афферентный синтез, в масштабе целого мозга использующий все те фрагменты, которые нами были перечислены выше, неизбежно заканчивается «принятием решения», т. е. избирательным возбуждением такого комплекса нейронов, который может сформировать на периферии один единственный, адекватный и для результатов данного афферентного синтеза поведенческий акт.

Как мы уже указывали, потенциально в каждый данный момент мы имеем возможность совершать бесконечное количество актов. Следовательно, сам факт «принятия решения» сразу же освобождает животное и человека от высокой степени избыточности в степенях свободы. Насколько универсальный характер имеет «принятие решения» в функциях организма, можно видеть не только по поведенческим актам, но и на примере чисто вегетативных функций. Например, количество воздуха, забираемого легкими в данный момент, является точным отражением потребностей организма в получении кислорода и выделении углекислоты. Всякое изменение этой потребности немедленно реализуется в уменьшении или в увеличении забора воздуха.

Но результатом чего является эта тонкая подгонка количества взятого воздуха к потребностям организма? Совершенно очевидно, что конечные моторные нейроны дыхательного центра получают «команду», точно отражающую эту потребность организма. Однако эта потребность сложная: она включает в себя несколько компонентов, которые должны быть интегрированы, и только после этого конечный моторный нейрон дыхательного центра получает вполне определенное «решение»: взять ли 400 или 600 см3 воздуха. Необходимость такого «принятия решения» и взятия определенного количества воздуха при определенной частоте и глубине дыхательных актов становится особенно очевидной, когда имеет место использование дыхательного аппарата с иной, не дыхательной целью, например в случае пения или речи.

Поскольку окислительная функция тканей не может быть прекращена ни в случае пения, ни в случае длительной речи, конечные дыхательные нейроны становятся своеобразными «слугами двух господ». С одной стороны, они должны удовлетворять потребности организма в притоке кислорода, с другой стороны, они должны осуществить достаточно точно программированные по объему и ритму расширения грудной клетки при произношении звука. Здесь происходит весьма тонкий афферентный синтез всех описанных выше условий, и только после этого «принимается решение» создать именно данный объем грудной клетки и именно в данный момент.

Отклонив «принятие решения» как критический пункт в развитии дыхательного акта, нам очень трудно будет ответить на вопрос: как многообразные афферентные условия в форме разнообразных потребностей организма на данный момент (С02, 02 , речь, больное легкое и т. д.) разрешаются в конечном итоге в заборе именно данного количества воздуха, а не другого?

Итак, физиологический смысл «принятия решения» в формировании поведенческого акта заключается в трёх важнейших эффектах:

1. «Принятие решения» является результатом афферентного синтеза, производимого организмом на основе ведущей мотивации.

2. «Принятие решения» освобождает организм от чрезвычайно большого количества степеней свободы и тем самым способствует формированию интеграла эфферентных возбуждений, необходимых и имеющих приспособительный смысл для организма именно в данный момент и именно в данной ситуации.

3. «Принятие решения» является переходным моментом, после которого все комбинации возбуждений приобретают исполнительный, эфферентный характер.


Источник: Монография академика П.К.Анохина «Биология и нейрофизиология условного рефлекса», издательство «Медицина», Москва, 1968г., стр.229 — 233.


  • Нейрофизиология

  • Справочный отдел

  • Что такое условный рефлекс

  • Архив статей
    Янв | Фев | Мар | Апр | Май | Июн | Июл | Авг | Сен | Окт | Ноя | Дек | 2018
    Янв | Фев | Мар | Апр | Май | Июн | Июл | Авг | Сен | Окт | Ноя | Дек | 2017
    Янв | Фев | Мар | Апр | Май | Июн | Июл | Авг | Сен | Окт | Ноя | Дек | 2016
    Янв | Фев | Мар | Апр | Май | Июн | Июл | Авг | Сен | Окт | Ноя | Дек | 2015
    Янв | Фев | Мар | Апр | Май | Июн | Июл | Авг | Сен | Окт | Ноя | Дек | 2014
    Янв | Фев | Мар | Апр | Май | Июн | Июл | Авг | Сен | Окт | Ноя | Дек | 2013
    Янв | Фев | Мар | Апр | Май | Июн | Июл | Авг | Сен | Окт | Ноя | Дек | 2012
    Янв | Фев | Мар | Апр | Май | Июн | Июл | Авг | Сен | Окт | Ноя | Дек | 2011
    Янв | Фев | Мар | Апр | Май | Июн | Июл | Авг | Сен | Окт | Ноя | Дек | 2010
    Янв | Фев | Мар | Апр | Май | Июн | Июл | Авг | Сен | Окт | Ноя | Дек | 2009
    Янв | Фев | Мар | Апр | Май | Июн | Июл | Авг | Сен | Окт | Ноя | Дек | 2008
    Янв | Фев | Мар | Апр | Май | Июн | Июл | Авг | Сен | Окт | Ноя | Дек | 2007
    Янв | Фев | Мар | Апр | Май | Июн | Июл | Авг | Сен | Окт | Ноя | Дек | 2006
    Янв | Фев | Мар | Апр | Май | Июн | Июл | Авг | Сен | Окт | Ноя | Дек | 2005
    Янв | Фев | Мар | Апр | Май | Июн | Июл | Авг | Сен | Окт | Ноя | Дек | 2004
    Янв | Фев | Мар | Апр | Май | Июн | Июл | Авг | Сен | Окт | Ноя | Дек | 2003
    Янв | Фев | Мар | Апр | Май | Июн | Июл | Авг | Сен | Окт | Ноя | Дек | 2002

     Поиск по сайту
    KIWAMI R&D GROUPnew
    Новости
    News & articles
    ニュースーと記事
    WAmetr App
    Статьи
    Приветствие лидера
    Видео
    Что такое айкидо?
    Вопросы по айкидо
    Правила вступления
    Расписание тренировок
    Официальные документы
    Программа и методика
    Тематический каталог
    Фоторепортажи
    CONTACTS
    От автора
    Сага о жажде сражений
    Invisibles: Невидимые
    Сказки для друзей
    Фанклуб
    Манга конкурс
    日本語


    Набор в Клуб айкидо

    Химический состав и энергетическая ценность пищевых продуктов. Необходимая информация для людей, ведущих здоровый образ жизни и придерживающихся диеты

    Rambler's Top100



    Яндекс цитирования




     
    Наши додзё:
    Пермь. ПГПУ, ул. Пушкина, 42
    Тел.: (342) 276-06-68
    E-mail: poa@kiwami.org
    Дизайн:
    Мангуст-мультимедиа,
    2004