Диссертация (1144826), страница 57
Текст из файла (страница 57)
«Первое решение, которое следует принять …- этовыбор между непрерывным и прерывистым временнЫм ходом обработкиинформации. Есть ряд доводов в пользу прерывистого хода: 1) переработка356357информации о любом событии должна совершаться до его осознания(возможностьбыстрогомашинальногоответа)2)существуютстрогиевременнЫе ограничения, вытекающие из режима реального времени, и 3)прерывистый способ значительно упрощает понимание кодирования. Эти идругие соображения приводят к выводу, что элементарные процессы, создающиесознание, являются фазными, т.е. требуют циклического повторения некоторойпоследовательности нейронных событий».
[140, с.99].Всё это приводит к вопросу о периоде времени, отводимом для фазныхсостояний. На основании косвенных данных, даётся приблизительная оценка 100мс для максимально быстрого машинального ответа и 200-500 мс для осознания.Однако в целом следует признать, что данная теория, оставляла открытымимножество вопросов. Самому Дж. Эдельманув 1981 г. его работапредставлялась сугубо теоретической и слабо экспериментально обоснованной: «Полезно было-бы вычислить время, идущее на передачу и задержку,предполагаемые во всех частях постулированного здесь цикла, но сейчас из-заотсутствияподробныханатомическихсведенийтакоевычислениеневозможно» - с.108. «Предлагаемая теория является феноменологической в том смысле, что науровне предпринятого здесь описания она не зависит от детального уточненияэтих процессов; она просто утверждает, что множество разных решенийсовместимо с вырожденной селекцией групп» - с.97. «Из-за отсутствия сведений об анатомических деталях трудно сделать выбориз разных цепей, согласующихся со схемой повторного входа сигналов» с.103.3573584.4 Конкретные параметры и структурыВ качестве возможных кандидатов на участие в схеме повторного входабыли намечены таламо-кортикальные и кортико-таламические радиации.
Такжеисточникомважнойвзаимодействиивоинформациивременидолжныталамическогобытьподробныепейсмекерасданныеовосходящейретикулярной системой [320]. При развитии концепции все конкретныепараметры были учтены в работе [53] - насколько точно они были известны в этовремя. Речь идёт о макроанатомии белого вещества между корой и таламусом,топографии внутрикортикальных трактов, о микроанатомии и синаптическихсоединениях в сером веществе, а также о детальных режимах всех нейронов(амплитуды потенциалов, частоты импульсации, задержки проведения), а такжеучёт эффектов синаптической пластичности.По поводу количественных параметров кольцевых волн в коре авторыпишут следующее: «Преобладающие частоты были в диапазонах дельта (1-3 Гц)и альфа (около 10 Гц)….
Колебательная активность не была однородной, асостояла из нескольких распространяющихся волн возбуждения, которыеспонтанно появлялись и исчезали в разных местах коры. Волны былипространственной протяженностью до сантиметра и имели скорость около 0,1м/с. …Спектры мощности на различных участках коры показывают разныепреобладающие ритмы, например, сильный бета-ритм (около 20 Гц) в регионахсоответствующих моторным и соматосенсорным областям, хотя кортикальнаямикросхемотехника во всех местах в модели одна и та же» [253, с.3596].3583594.5 Вариант А.М. Иваницкого и Г.А. ИваницкогоВ нашей стране теорию, близкую к описанной, развивают А.М.
Иваницкий,Г.А. Иваницкий и их сотрудники. Здесь тоже идея повторного входавозбуждения как мозговой основы психики. Ими был разработан конкретныйварианткольцевойкоммутацииструктурс"центральнойстанцией"впроекционной коре, где замыкается обратная связь от исполнительных кафферентным центрам. Благодаря возврату возбуждения нервные импульсы,приходящие из мотивационных центров, накладывались в проекционной коре наследы сенсорного возбуждения от предыдущего цикла (рисунок.87).
На этомэтапе или несколько раньше в процесс включалась и лобная кора.Рисунок 87 – Схема кольцевого движения возбуждения при возникновенииощущений. Ведущее звено - синтез информации о физических и сигнальныхсвойствах стимула на нейронах проекционной коры. Из [53]НаоснованиианализапромежуточныхкомпонентовВПсделанопредположение, что в проекционной коре происходит синтез наличнойинформации о физических характеристиках стимула и извлекаемых из памятисведений о его значимости. Психическое возникает на базе их сопоставления.Психический мониторинг происходящих изменений осуществляется с периодом359360квантования приблизительно в 100-150 мс, составляющих минимальнуюдлительность ощущений [53].4.6 Фокусы взаимодействия – сопоставление с теориейЭдельманаНам очень импонирует пропагандируемая А.М. и Г.А Иваницкими идея обузлах или фокусах взаимодействия - корковых динамических образованиях,осуществляющие синтез информации.
Можно предположить, что эти фокусысоответствуют нашим концентрическим фокусам распространения волныЭЭГ, а также кольцевым импульсным потокам Ижикевича и Эдельмана [253].Очевидно, что нейрональные группы, идентичные «распознавателям»Эдельмана (или «детекторам» Маунткасла), должны быть осцилляторами. Частьэлементов системыпроявляют пейсмекерные свойства.
А.М.Иваницкий иГ.А.Иваницкий разработали собственный метод картирования функциональныхсвязей между ними, основанный на сопоставлении частотных характеристикосцилляторов [53, 57]. С его помощью было показано, что всегда имеет местоконвергенция связей к определенным центрам или фокусам взаимодействия(рисунок 88). При этом связи, подходящие к фокусу, устанавливаются на разныхчастотах. Авторы предполагают, что каждая из связей приносит к центру изопределенной области коры или из подкорковых образований свою информацию.В фокусе эта информация сопоставляется и перекомбинируется.
Таким образом,основную функцию фокуса составляет информационный синтез, наподобиеописанного выше синтеза при восприятии (см.).360361Фокус состоит их групп нервных клеток, отличающихся частотными параметрами исвязанных с группами периферических нейронов гибкими связями на основе идентичностичастотных характеристик. Группы внутри фокуса соединены жесткими связями, основаннымина структурных изменениях в синапсах. Благодаря такой структуре фокус объединяет исинтезирует информацию, циркулирующую в различных нейронных сетях, на основе чегодостигается решениеРисунок 88 – Гипотетическая схема фокуса взаимодействия – взято из [53]Роль сенсорного сигнала здесь может играть оперативная память, а ведущаяроль принадлежит не проекционной, а ассоциативной коре.
В фокусеинтерферирует оперативная информация, паттерны долговременной памяти исигналы, приходящие из мотивационных центров. С физиологической точкизрения, фокус выполняет функции, аналогичные командному нейрону низшихживотных. Гипотетически осцилляторы фокуса должны иметь различныечастотные характеристики и должны быть настроены на изолабильные имгруппы на периферии. Эти связи по своей природе должны быть двусторонними,то есть в равной степени и воспринимать, и передавать информацию связаннымгруппам, в зависимости от соотношения фаз колебаний между ними.
Структураимеет вид системы колец, замыкающихся на один центр (рисунок.88) [53].361362Внутри фокуса из-за разных частот принцип изолабильности не применим.Это должны быть жесткие связи, основанные на структурных изменениях всинапсах. Здесь имеется очевиднаяассоциация с описанными Эдельманом«подгруппами во вторичном ассортименте со стабильно изменёнными синапсамии передаточными функциями, служащими выражениями … паттернов, которымипредставлены в памяти прежние состояния» [140, с.102]. Кроме того, поЭдельману, его модель «должна быть способна соотносить модальности иустанавливать кросс-скорреляцию» [140, с.100].Высказанныепредставленияофокусахвзаимодействияиихфункциональном значении хорошо согласуются с другими литературнымиданными [198, 216, 232]. Есть параллели с представлениями Пригожина иСтенгерс [104] о диссипативных структурах, возникающих из хаоса на основепринципа самоорганизации.
Фокусы взаимодействия также могут возникать наоснове самоорганизации нейронных групп различной лабильности в процессеобучения, составляя корковое ядро соответствующей психической функции.Вокруг этого жесткого ядра образуется система гибких связей, совокупностькоторыхопределяеткачественноесвоеобразиекогнитивногосостояния.Множество наблюдений таких узлов или «хабов» приведено в обзорах (например[337], см. таже 1.13).Таким образом, всё указывает на то, что «хабы» - это наиболее важныесвязующие области мозга, ключи к другим основным структурам, определяющиефункциональные границы между подсетями.