Системно-структурный анализ механизмов поведения

Попытаемся рассмотреть системный и структурный подходы и дать структурный анализ функциональной организации деятельности мозга.

Под субстратом понимается вещественно энергетическая основа объекта, выступающая как безразличный к частям вещественный базис его деятельности (активности). Именно в этом смысле рассматривают мозг как субстрат сознания, констатируя лишь, что мозг выступает в качестве вещественно-энергетического базиса мыслительной деятельности человека.

Субстратный подход - лишь первый этап в исследовании. Следующая с тадия предполагает выявление четко разграниченных частей вещественной основы, за которыми затем закрепляется определенная роль в пределах субстрата. Строение субъекта предстает как характеристика его вещественной расчлененности, естественной выделенности частей, доступных непосредственному наблюдению.

Понятие «строение» в биологии применимо к характеристике вещественной соотнесенности частей. Анатомо-морфологическое строение мозга указывает как раз на его естественную расчлененность и выделенность участников, формирующих его своеобразную топографию. Однако созерцательный подход - лишь первый этап познавательного процесса. Более глубокий анализ стремится раскрыть сущность объектов, познать их в деятельности, в процессе преобразований. Поэтому части рассматриваются не в их разделенности и внешней координации, а в единстве и взаимодействии. Подобный подход получил название «системного».

Под системой можно понимать организованный комплекс взаимодействующих элементов, между которыми сохраняются однозначные соответствия во времени и пространстве, а весь комплекс взаимодействует с внешним миром как единое целое. Мозг в этом плане рассматривается как единство, определяемое спаянностью его частей, интегрированнос-тью его деятельности.

Целое определяется обычно как результат взаимодействия частей, при котором соположенные части проявляют себя одна через другую, образуя своеобразную иерархию (субординацию). Исходя из требований диалектической логики: надо охватить, изучить все стороны предмета, его связи и опосредования, предмет надо брать в его развитии, самодвижении, изменении. Поэтому понятие «целое» должно быть сопоставлено не с понятом «часть», а с понятием «элемент».

Под элементами понимаются компоненты целого, обладающие относительной независимостью от него и друг от друга, характеризующиеся самостоятельным функционированием в пределах данной системы отношений. В биологии в качестве элементов рассматривают функциональные единицы, обладающие относительной самостоятельностью (независимостью) от других функциональных единиц в границах того же «слоя» организации. Таким образом, существуют разные «уровни» элементов. Чем т.нпе уровень организации, тем сложнее элементы.

Единство функциональных отношений определяется не функциональными единицами (элементами), а их взаимодействием, упорядоченностью связей между ними. В философском плане соотношение целого и частей может быть сопоставлено с взаимосвязью элементов и структуры. Структура есть закон связи между элементами. Целое выступает как непосредственное выражение единства элементов и структуры. Это единство определяется как функционированием элементов, так и спецификой связей между ними. Сохранение целого обеспечивается относительной самостоятельностью структуры, обусловленной независимостью от элементов, активностью по отношению к элементам, надежностью связей между ними.

Если под структурой понимать закон связи между элементами, то структурный подход к анализу целостного организма в большей мере позволит подойти к пониманию законов интеграции. В живых системах существует несколько типов структуры: стабильные и лабильные, или жесткие и нежесткие.

Стабильная система может рассматриваться в качестве жесткого скелета системы, который обеспечивает ее устойчивость во времени и пространстве, ее инвариантность к различным сдвигам окружающей среды. Именно стабильная структура обеспечивает организованность живой системы.

В понимании живого организма как системы обычно рассматривают иерархию систем, именуемых как физиологические системы: сердечнососудистая, дыхательная, пищеварительная и др., которые могут именоваться подсистемами. Они генетически определены и сформированы в онтогенезе, являются типичным примером стабильных структур и подчиняются законам жесткой регуляции.

В периоде внутриутробного развития организма эти физиологические подсистемы тесно взаимодействуют с одноименными подсистемами материнского организма. Они определяют ряд физиологических констант (кровяное давление, уровень лейкоцитов в крови и др.) и обладают свойством поддерживать гомеостаз. В этом периоде своего существования развивающийся организм еще не может выступать как целостная система, так как он не обеспечивает стабильность во взаимодействии с внешней средой. Однако с момента появления на свет он обладает всеми свойствами целостной системы, вступающей в непрерывные взаимоотношения с внешней средой. Бывшие ранее относительно автономными физиологические подсистемы вступают в тесное функциональное взаимодействие друг с другом ради обеспечения целостных поведенческих актов. По каждому конкретному поводу организм, чтобы обеспечить выживание, должен формировать новые взаимоотношения между своими подсистемами, т.е. создавать новые лабильные функциональные структуры.

Относительная самостоятельность структуры способствует сохранению целого даже при уграте части элементов. Следовательно, надежность организма определяется его функциональной структурой.

связи с анализом целостного поведения уместно обсудить понятие «функция». Под функциональным компонентом понимается локализованная во времени и пространстве активность (направленность действия) конкретного, вещественного анатомо-морфологического объекта. Функция возникает как выражение определенной «гармонии» между целостным образованием и внешней средой.

Важнейший способ обеспечения надежности - избыточность, выступающая в структурной и функциональной форме. Особое значение имеет избыточность для нервной регуляции.

Сложность функциональной структуры мозга состоит в том, что эта структура имеет иерархический характер с доминированием одних ее звеньев и «подчиненным» положением других, с различными уровнями избы сочности, обеспечивающими надежность функционирования.

Таким образом, имеются стабильные и лабильные функциональные элементы, которые можно уподобить «кирпичам», «блокам», определяющим характер врожденного поведения (автоматизированные действия, инстинкты). Совокупность этих действий, образующих некий шаблон поведения, приводит к достижению генетически запрограммированного результата поведения. У высших позвоночных подобные блоки поведенческих актов связаны с низкими этажами нервной системы. Результат деятельности оказывается предопределенным в силу того, что естественный отбор обусловил статистику выживания именно тех особей, которые обладали шаблонами поведения, наиболее эффективными для жизнеобеспечения. Мозг в этом смысле является своеобразным «органом выживания». Из бесконечного множества генотипов, которые производятся в каждом поколении, некоторые имеют способность создать фенотип, который в соответствующей окружающей среде имеет большую вероятность выжить и размножиться, чем другие фенотипы. В каждом поколении снова производится отбор, который отдает предпочтение одним фенотипам перед другими. Он оценивает «качество» индивидов, возникших благодаря передаче генетической программы.

Преимущественное использование четких шаблонов поведения обеспечивает эффект выживания для низших животных, высшие же позвоночные лишь опираются на филогенетически древние механизмы, извлекая максимальную выгоду из поведенческих блоков условно-рефлекторного типа.

Функциональная структура выступает как закон связей, который осуществляется у низших животных за счет жесткости, стабильности функциональных связей. У высших животных - благодаря лабильности, дина-юности, изменчивости сменяющихся шаблонов поведения, приуроченных к конкретным условиям жизненной ситуации. Даже небольшое изменение шаблонов поведения осуществляется через установление новых условных рефлексов, вызывает изменение функциональной структуры, распад такой сложившейся системы отношений на блоки и новую их интеграцию. Каждый функциональный слой связан с определенным шаблоном поведения, приводящим к определенной последовательности действий.

Хотя мы и говорим об интегративной системе мозга с ее сложной многоканальной и многоэтажной конструкцией, но на любом этапе исследования мы видим общецеребральный характер поведенческих актов. Таким образом, функция це может быть строго приурочена к данной вещественной основе, субстрату, но она выражается через функциональную структуру как определенным образом взаимосогласованную систему