ЭВМ и живой организм

Вспомним ситуацию кормления подопытной собаки. Продолжая рассуждения при помощи схематичных обозначений, предположим, что события «4», «5», «6» безразличны для животного. Пусть это будет, например, «4» – открывание двери в комнату, где находится собака, «5» – появление человека с пищевой чашкой, «6» – движение человека с чашкой по направлению к собаке, «7» – прием собакой пищи из чашки. Если этот порядок действий много раз повторяется, то в нервных клетках мозга собаки не просто устанавливается тесная химическая связь на основе одной лишь последовательности явлений, но еще и благодаря подкрепляющему действию жизненно важного раздражителя «7».

Легко заметить, что при таком соотношении действующих факторов повторяющаяся последовательность отражается не только в реакции «I» на раздражитель «1», а немедленно распространяется на весь комплекс реакций от «I» до «III». Это и есть возбуждение, которое опережает течение внешних событий, развивающихся значительно медленнее. Итак, живая материя стала своеобразным «ускорителем» отраженных в ней внешних событий.

Но из факта опережения неизбежно вытекает, что в ряду последовательно развивающихся событий внешнего мира событие «4», вызывающее к жизни цепь процессов от «IV» до «VII», становится сигналом приближающегося, но еще не совершившегося события «VII». В данном случае сам химический процесс «VII» является «предупредительной реакцией» по отношению к событию «7».

Следовательно, самый факт появления «сигнальности» и «временных связей» может быть признан одной из древнейших закономерностей развития живой материи. Именно в таком смысле сейчас актуально высказывание И. П. Павлова о том, что временные связи есть универсальное явление природы.

Эта закономерность сопутствовала самому происхождению и совершенствованию живой природы. В ходе эволюции она отбиралась в наиболее совершенных своих формах естественным отбором и закреплялась все глубже и глубже в биологических структурах. Следовательно, принцип предвосхищения в процессах организма предстоящих событий внешнего мира может считаться основой для создания и закрепления всех тех структур организма, которые целесообразно приспосабливают его к внешнему миру на основе сигнальности и временных связей.

Едва ли следует удивляться, что эта функция организма, предоставляющая ему широчайшие возможности приспособления и прогресса, стала специализироваться, концентрироваться в нервной системе. Основная роль нервной системы состоит в том, чтобы быстро «сцепить» одновременно и последовательно развивающиеся химические реакции.

Следовательно, нервное вещество можно рассматривать как аппарат максимального и быстрейшего опережения последовательных и повторных явлений внешнего мира.

На базе исследований И. П. Павлова было доказано, что реальный факт приближения служителя с кормом к собаке по мере его подъема с первого этажа на третий вызывает у животного несколько различных реакций. Такое продвижение человека с миской требует значительного времени. Оно ограничивается физико-механическими возможностями пространства: скоростью человека, крутизной лестниц, количеством дверей и так далее.

Совсем другие соотношения возникают в головном мозге животного. Тут процессы разыгрываются в долях секунды. Следовательно, по самой своей сути мозг имеет возможность уже при первом событии (стук дверью нижнего этажа) моментально воспроизвести всю цепь химических реакций. Эти реакции были зафиксированы в прошлом медленно протекавшими событиями действительности, если, конечно, одна и та же последовательность этих событий в прошлом повторялась много раз.

В этом нельзя не видеть грандиозного достижения эволюции, которая оказалась способной создать аппарат, позволяющий дать в тысячи раз ускоренное отражение действительности, значительно опережающее ход реальных явлений внешнего мира. Именно различие скоростей течения явлений в натуральной действительности и в нервном веществе мозга животного создает условия для распространения такого опережающего возбуждения.

Если сравнить организацию живой материи на различных этапах эволюции – от праорганизмов до высших животных, – совершенно очевидным станет, что принцип опережающего отражения внешнего мира является неотъемлемой стороной жизни, ее приспособления к окружающим условиям.

Конечно, существует значительное различие между той формой опережающего отражения у высших животных, которая представлена условным рефлексом (явлением чрезвычайно сложным), и опережающим отражением у примитивных существ. Но речь пойдет о ведущем признаке.

А какой признак условного рефлекса является наиболее для него характерным, делающим рефлекс тем, что он есть? Из всех возможных его качеств признак «предупредительности» или «сигнализации» о предстоящих событиях внешнего мира является наиболее решающим качеством рефлекса. Ни изменчивость, ни приобретенность не могут сравниться по значению с этой его биологической особенностью.

Именно потому, что животные имеют возможность подготовиться по сигналу к еще только предстоящим звеньям последовательно развивающихся событий, условный рефлекс стал узловым пунктом эволюции.

Но если этот основной признак является древнейшим, то, следовательно, по нему вполне можно сопоставлять приспособительные возможности низших и высших животных, считает академик П. К. Анохин.

Естественно, что усложнение самих аппаратов предупреждения, обеспечивающих первоначально прием небольшого количества различных сигналов, привело к качественным изменениям в поведении животных. Конечно же, поведение собаки мало общего имеет с поведением червяка. Однако сигнальность как универсальная черта приспосабливаемости живого к внешнему миру не теряла от этого своего принципиального значения.

Следовательно, условный рефлекс высших животных, оцениваемый с точки зрения сигнальности, есть только частный случай «предупредительной деятельности» опережающего отражения действительности, то есть приспособления организма к будущим, но еще не наступившим событиям.

При таком подходе легче становится отвечать на многие «проклятые» вопросы: когда в эволюции появился условный рефлекс? есть ли «условный рефлекс» у простейших организмов и растений? может ли врожденная деятельность иметь сигнальное значение?

Очевидно, что универсальным принципом всех форм приспособления живой материи к условиям окружающего мира является опережающее отражение событий, развивающихся последовательно и повторно.

В широком смысле толкования проблемы речь идет о «предупредительном» приспособлении организма к предстоящим изменениям внешних условий или, точнее, о формировании подготовительных изменений для будущих событий.

Этот принцип имеет силу уже с первых этапов формирования живой материи. Следовательно, вопрос может быть только о форме и конкретных аппаратах, в каких этот принцип реализован на том или ином уровне эволюции. У одноклеточных организмов он представлен в форме цепей химических преобразований протоплазмы, опережающих развитие последовательного ряда внешних событий. У высших животных он реализован в специальных нервных аппаратах. Эти аппараты позволяют охватить широкий круг внешних явлений, а также и опередить их отражение. Однако во всех случаях формы опережающего отражения имеют одну и ту же решающую черту – сигнальность. Для животных же, обладающих нервной системой, это и будет условный рефлекс.

При оценке положения вещей с таких позиций теряет смысл и другой вопрос: можно ли выработать временную связь у простейших организмов и растений?

И растения, и простейшие организмы представляют собой живые образования со сложным многоклеточным строением. Поскольку они испытывают на себе последовательные и повторяющиеся воздействия, постольку можно утверждать, что те и другие имеют предупредительную сигнализацию или ее можно выработать заново. Но надо соблюсти изложенные раньше условия: внешние воздействия должны быть длительными и повторяющимися и иметь существенное значение для жизни растения или простейшего организма.