Психофизиология: О системной нейрофизиологии

Методология
Базовые представления
Рецепторы, рецепторные детекторы, эффекторы
Организация памяти мозга
Эмоции
Способности и возможности

Название "системная нейрофизиология" используется условно, - как системные принципы в психофизиологии. т.е. те принципы, которые обеспечивают целостное описание системы взаимосвязей механизмов психики. Предметная же область, рассматриваемая в статье, - механизмы адаптивного поведения и, главное, механизмы психических явлений в достаточной степени очерчивает круг рассматриваемого.

Внимание! Текст данного сборника материалов устарел потому, что в настоящее время опубликовано более свежее обобщение: Основы адаптологии, где последовательно, с постепенным усложнением представлений, с максимально возможной обоснованностью и достоверностью описываются все основные явления психики на основе обобщённых механизмов, исследованных на примере природной реализации. Предлагается продолжить ознакомление по этой ссылке.

Далее идет текст устаревшего обобщения - для ознакомления с историей и динамикой представления информации.

---

Нейрофизиология оказывается необязательной составляющей настолько, насколько адаптивное поведение, в принципе, можно реализовать и вне ее или даже программно. Поэтому здесь не делаются акценты на частности нейрофизиологической организации механизмов психики, анатомических коррелятах и т.п.

Предлагаемый текст не совсем обычно оформлен: лаконичная основа с множеством ссылок на терминологические подсказки, детализующие статьи, исходные фактические материалы. Это дает возможность сначала поверхностно уловить суть утверждений, чтобы затем, не доверяя сказанному, более тщательно выяснить, чем эта суть обоснована, и, наконец, сопоставить все с приводимыми исходными экспериментальными данными и существующими точками зрения на вопрос. Поэтому ссылки, помеченные как "дополнение", являются неотъемлемыми и важными приложениями к основному тексту.
Фактически, предоставляется возможность рассмотреть имеющиеся материалы по нейрофизиологии, психофизиологии и эмпирической психологии, сопоставляя и обобщая в контексте предлагаемого системного подхода.
В системном подходе не главное - конкретные способы реализации нейрофизиологических механизмов, их анатомическая локализация (поэтому все это не акцентируется и минимально используются терминологические привязки с классической нейрофизиологией), а важно понимание общей сути функционирования всей системы механизмов психических явлений, обеспечивающих адаптивноcть поведения в новых условиях и, как следствие - личностное отношение. Такое понимание надеюсь обеспечить до уровня очевидного наглядного представления, что, конечно же, предполагает искреннее желание разобраться со стороны читающего.
Более быстро войти в предметную область позволяет статьи Основы понимания психики. В любом случае с нее стоит начать ознакомление с достаточно обширными материалами по системной нейрофизиологии, сконцентрированными здесь.
Статья-гид: Гид по механизмам психических явлений поможет учесть все то, что необходимо освоить как промежуточные представления, без которых невозможно понять системно механизмы психики.
В качестве наглядного обобщения текущего состояния понимания механизмов организации адаптивного поведения предлагается: Схема основных функциональных блоков в организации адаптивности поведения и их взаимосвязей.
Абстрактная модель систем индивидуальной адаптивности без конкретизации методов реализации, т.е. в наиболее общей форме, представлена в материалах адаптологии.

Методология

Изначально считалось саморазумеющимся, что люди, изучающие физиологию мозга, тем самым способны приблизиться к пониманию принципов его функционирования и понять механизмы проявлений психики. Однако, никому из нейрофизиологов не удалось это даже на самом элементарном уровне представлений о том, как организована система личной адаптивности (хотя многие из них делали отдельные, представляющиеся удачными предположения). Что же нужно для того, чтобы понять принципы работы мозга и механизмы психических явлений?
Ни одна из существующих научных дисциплин не может ответить на этот вопрос самостоятельно потому, что вопрос явно шире, чем то, что рассматривается каждой из них. Не так давно стали говорить о психофизиологии.
Знание собственно нейрофизиологии не дает целостное представление об адаптивной системе поведения точно так же как знание общей конструкции материнской платы компьютера и вида деталей на ней, а так же формы наводок на осциллограф при его работе и температуры отдельных узлов (намек на методы визуализации) никак не дадут целостного понимания о работе системы. Для этого нужно выйти за рамки узкопрофильности исследования.
В качестве формализации наиболее универсальных принципов личной адаптивности на сайте представлена статья: Модели систем индивидуальной адаптивности, которая является естественным развитием понимания на основе материалов данного сборника.
Очень много рассуждений, сделанных с большим апломбом и уверенностью, какие можно видеть даже в научных статьях, мало помогают практическом плане понимания. Подчас это выглядит не менее наивно, чем рассуждения мальчика о том, как правильнее должен ремонтировать трубы возящийся в ванной дядя слесарь. Т.е. если очень хороший специалист какой-то области, например математике начинает рассуждать об истории (эффект Фоменко), то получается бесполезная (и даже вредная) трата слов... А ситуация с исследованиями психических явлений, в подавляющем числе случаев, сложилась именно такая (особенно яркая иллюстрация вреда). Хотя подавляющее большинство из них - очень даже добросовестные исследователи в свое активное время исследований, и полученные ими фактические данные достоверны, другое дело - как они их интерпретируют и насколько далеко в этом заходят. Например, Н.Бехтерева добыла очень много добротного и очень интересного фактического материала и в своих книгах (см. Здоровый и больной мозг человека (19мб), а не тех мистических, конечно, что написаны уже в маразме) эти данные подробно излагает. Многие ее выводы и рассуждения пришлось критически отсеивать...
Можно сказать, что исследования предметной области "психофизиология" находятся на стадии философствования. Специалисты по нейрофизиологии, как правило, допускают наивные и необоснованные интерпретации по поводу тех или иных психических явлений (особенно "мышление", "сознание"), см. подборку. Чтобы достаточно ясно показать границу понимаемого и общепризнанного, затрагиваемого обобщениями в этом обзоре, стоит ознакомиться со статьей: О предположительной части моделей личной адаптивности.

Как обычно бывает в случаях образования новых предметных областей, необходимо обобщение фактических достижений различных наук, и первоначально такое обобщение оказывается без строгой терминологической поддержки: оно излагается достаточно популярно. Этот сборник материалов претендует на такое качество обобщения.
Какие науки участвуют в общей картине описания принципов психофизиологии? В первую очередь - нейрофизиология, накопившая огромное количество экспериментальных фактов. Немало полезного - в психологии, но не той, что развивали Фрейд-Юнг-Гроф ( вот почему не они), а только описания всегда воспроизводимых в определенных условиях явлений психики.
Актуальны теории нейронных сетей, особенно данные, полученные в исследованиях персептронов (потому, что выяснилось: основой функциональности элементарного и универсального звена в нейросети является однослойный персептрон в несколько своеобразной модификации, об этом - позже). Сами по себе успехи исследования и использования нейронных сетей (см. Обсуждение) - очень веский аргумент действенности представлений о распознавателях (детекторах), найденных в мозге.
Многие принципы и факты, подтвержденные биологическими науками, медициной (в частности психиатрией), социологией и даже геронтологией оказывают существенную помощь в развитии целостных предствлений о принципах личной адаптивности.
Нужно быть очень внимательным и осторожным потому, что в каждой науке кроме хорошо воспроизводимых экспериментальных фактов, которые составляют ее ядро - аксиоматику, есть пока еще не строго обоснованная предположительная часть, которая и дает направление дальнейшему развитию. Ее идеи, как бы привлекательны они ни были, можно использовать, только тщательно сопоставив их на непротиворечивость со всеми другими известными фактами. И если идея требует опровержения этих фактов, то предпочтение следует отдать именно фактам, при условии высокой их достоверности.
В методологии исследований ни в коем случае не стоит походить на тех ученых, что полюбив свою идею, склонны революционно переиначить все что ей противоречит, как бы аксиоматичным это ни было по принципу: если фундаментальные факты противоречат моей несомненно гениальной идее, то тем хуже для фактов. Слишком много таких ученых, и слишком печальна история каждого из них. Вот в каких формах это проявляется: Мессии, провидцы и чудо-ученые сайта Fornit Авантюристы и обманщики .

Задача сводится к тому, чтобы обобщить надежный экспериментальный материал многих наук, сформировать систему аксиоматики, способную обосновать наиболее правдоподобные представления о механизмах психических явлений, которые будут вырисовываться по мере рассмотрения этих фактов в их взаимосвязи и сопоставлениях. В результате может получиться база новой дисциплины, которую здесь условно называем системной нейрофизиологией.
Способ, с помощью которого формируются предположения, сопоставляются факты и делаются обобщения, это - научная методология или научный метод познания (см. Методология науки и наука.

К настоящему времени накоплен огромный экспериментальный материал, воспроизводимость которого создает добротную аксиоматическую базу.
Результаты добывались как методом черного ящика - по внешним проявлениям психических механизмов при воздействиях внешними раздражителями, так и непосредственно внедряя стимулирующие устройства в структуру нервной ткани, с использованием электростимуляции (см. Электростимуляция мозга), микробиологическими методами, регистрацией потенциалов мозга и многими другими.

Конечно же, уже были попытки системных обобщений на основе непосредственных фактов исследований. Вот пример такого обощения на 2005г.: Алексей Иваницкий Сознание и мозг.
На 2006г.: Карл Циммер Самосознание и мозг, на 2010г.: Крис Фрит Мозг и душа, На 2013г.: В. С. РАМАЧАНДРАН Мозг рассказывает.

Базовые представления

Когда возникает задача получить полное и ясное представление о предмете, например, о компьютере и его устройстве, то лучшим путем будет приобретение базовых знаний и принципов, начиная от устройства и работы отдельных комплектующих элементов и постепенно идти в направлении понимания все более сложной взаимосвязи этих элементов. Догадаться, как Это работает, просто наблюдая и исследуя, невозможно, ведь необходимо иметь определенные навыки мышления и понимания, которые появляются только при условии собственных попыток создания такого устройства, его функциональных звеньев. Это - принципиальное ограничение понимания, суть которого многим не вполне доступна, она, собственно, и является результатом понимания принципов личной адаптивности.
Итак, чтобы приблизиться к пониманию современного компьютера, нужно бы начать с разбора того, как работает примитивный калькулятор, желательно самая ранняя модель, которая строилась еще на реле. В этом плане нам очень повезло: природа сотворила весь набор от самых примитивных био-устройств до человеческого существа. И ученые успели неплохо изучить, как устроены самые простейшие из них, что общего между ними и самыми сложными [1].
Оказывается, общего очень много, фактически все, что было приобретаемо и проверено миллионолетними испытаниями на выживание, остается базой в самых сложных организмах, различающейся лишь в деталях вариантов исполнения. В отличие от компьютеров, в которых работает множество самых разных комплектующих, в мозге, каким бы он ни был сложным, есть только два основных функциональных элемента: нервные клетки - нейроны (см. - Нервная система) и контакты между нейронами - синапсы). Все остальное носит вспомогательную, хотя и существенную роль в природной реализации (т.е. не имеет принципиального значения для формализованного описании системы адаптивного поведения, обобщенного в этой статье) [23], [22]. Это будет показано далее.
У человека нейроны имеют в точности те же функции, что и у улитки (см. Нервная система виноградной улитки , Физиология насекомых ). И вся сложность мозга состоит в организации сети этих нейронов и контактов между ними (примерно 10000 контактов на каждый нейрон) [3]. Кроме этого есть система неспецифического (не конкретного, а общего для целых участков) регулирования процессом установления контактов в состояние проводимости из изначально непроводящего состояния с помощью веществ (нейромедиваторов), стимулирующих этот процесс для тех контактов, которые соответствуют определенным условиям (тех, которые разделяют собой обоюдно возбужденные нейроны) [36].
В дальнейшем, утверждения об устройстве и функциях нервной системы, будут основываться на исходных фактах, которые отобраны в удобную для использования систему аксиоматики и в виде реферативного сборника Про исследования психических явлений. Это как раз тот фактический экспериментальный материал и версии его интерпретации, который и предлагается сопоставить с обобщающим текстом "О системной нейрофизиологии".
Желающие могут подробно изучить все это. Несмотря на большой объем, это стоит того, чтобы с ним ознакомиться хотя бы на уровне реферата.

Кратко резюмируя последующее для создания контекста понимания: для принципиального осуществления описываемой здесь системы адаптивного поведения (вне зависимости от специфики ее реализации) необходимо и достаточно, чтобы функция базового универсального элемента (распознавателя) сводилась к единственной операции: сравнения величины электрического потенциала с пороговым значением, начиная с которого распознаватель активизируется (возбуждается) [3].
В природной реализации нейрон - это пороговый элемент (компаратор) или генератор импульсов (релаксаторного, разряжающегося типа, т.е. регенеративный компаратор), запускаемый, воздействующими сигналами, в сумме не меньше определенного значения (зависящего от свойств его мембраны, которая выполняет функции суммирования всех приложенных к ней сигналов) [2] . А к одному телу нейрона может быть приложено до 10000 сигналов - по числу возможных контактов (синапсов).
Несмотря на то, что многие нейрофизиологи под воздействием определенных фактов и доводов отошли от первоначально как бы очевидной "суммационно-компараторной" ипостаси нейрона, существует в полной мере достаточное фактическое, достоверное основание для снятия возникшего неприятия и убеждения именно в такой основе функциональности нейрона. Для показа несостоятельности критики, в качестве примера, привожу статью Ю.И.Александрова с комментариями и обсуждением: Научение и память: системная перспектива.
Нейрон - универсальный функциональный элемент, если выделить только принципиальную его функциональность в качестве распознавателя (совокупности признаков), не зависящую от способа реализации, от вспомогательной функциональности, не существенной для принципа. В этом качестве нейрон так же можно назвать детектором (определителем) превышения порога возбуждения [100] и [112], что предложил Е.Соколов. А т.к. сигналы приходят из определенных предшествующих структур (жестко определенных в случае первичных рецепторов), то нейрон это - детектор появления такого достаточно сильного сигнала (точнее - совокупности сигналов). Пожалуйста, запомните эту главную и единственную распознавательную ипостась функциональности нейрона для того, чтобы сопоставляя с механизмами, в которые он вовлечен в нейросети, постоянно убеждаться в этом.
То, что даже единственный нейрон способен быть распознавателем (образа, ситуации, необходимого действия) подтверждается все большим количеством исследований [26] (см. статью от 2007г.: Учёные недооценивали способности единственного нейрона).
От тела нейрона разветвляется множество ответвлений - дендритов, на которых и располагаются синапсы [5] (они могут располагаться и на самом теле нейрона, это совершенно не принципиально) - синаптические контакты, обеспечивающие дозированное воздействие на нейрон из определенных точек нервной сети.
Если нейрон возбуждается достаточной силой воздействия на него через синапсы, то электрические импульсы этого возбуждения распространяются от его тела по отростку (обычно единственному) - аксону, длина которого бывает достаточна, чтобы, например, образовывать нервы - жгуты аксонов, идущих в одном пучке, соединяющие мозг и различные органы (и наоборот). Внутри же самого мозга аксоны относительно короткие и обеспечивают работу промежуточных распознавателей. Подробнее - в книге Д. Хьюбела - МОЗГ.
Синапсы по воздействию бывают двух основных видов: те, что при передаче сигнала приводят к возбуждению и те, что, наоборот, еще более повышают порог возбуждения - блокируют, "тормозят" нейрон. Но, так же по воздействию, они дополнительно подразделяются по типу передатчика возбуждения - "нейромедиатору" [22], что позволяет разделять значение общего контекста работы нейронной сети не только по признакам "хорошо-плохо", но более уточненным эмоционально, и что обеспечивает различие эмоциональных стилей поведения на уровне нейромедиаторной регуляции [14] (более частные эмоциональные контексты выделяются с помощью ассоциаций с распознавателями системы значимости, о чем будет сказано ниже). Именно нейромедиаторное разделение на области, специализирующиеся для данного нейромедиаторно-гормонального фона (эмоционального контекста восприятия-реагирования), не принципиально и может быть реализовано любым другим подходящим способом.

Изучая, как организуется простейшее поведение улитки, можно проследить, как реагирование начинается с рецепторов - чувствительных элементов-клеток, способных преобразовывать воздействие внешней или характеристики внутренней среды в стандартные электрические импульсы нейронной активности (именно импульсная форма сигналов - не принципиальна и является особенностью природной реализации, т.к. на функцию распознавания форма сигналов никак не влияет: природные нейросети можно возбудить и постоянным током.).
Можно сказать, что рецепторная клетка - несколько видоизмененный нейрон (эволюционно - наоборот, нейрон становится более внутренним рецептором), мембрана которого способна поляризоваться при воздействии вспомогательных преобразователей специфических механических, фото, или химических воздействий.
Осуществляется же адаптивное реагирование с помощью эффекторов - преобразователей нервных импульсов в специфическое действие: сокращение мышечного волокна, выделение химических веществ или же остается стандартным сигналом для воздействия на элементы самой нейронной сети, например, организуя переключения активности с помощью "внимания".
Подробнее о рецепторах и эффекторах - в Рецепторы и эффекторы
В простейшем случае у насекомых раздражение рецепторов вызывает возбуждение нейронов, которое непосредственно передается эффекторам. Часто бывает разветвление небольшого количества рецепторных сигналов для срабатывания целого блока эффекторов, вызывающего последовательность реакций - программу действия. В сложных нейронных сетях насекомых (пчелы, муравьи) передача сигналов опосредована через множество промежуточных распознавателей сочетаний наиболее влияющих условий, в которых оказывается насекомое, в зависимости от чего (в контексте чего) и формируется поведение.
Так, первые ассоциации с важным для пчелы фактором - временем суток, позволяют запоминать взаимнопротиворечащие сведения, связанные с разным временем суток [8], что является прообразом эмоционального контекста воприятия, различающего смысл (значимость) приобретенного опыта для данной особи. При этом еще нет механизмов придания восприятию и действию субъективности ощущений (подробно описывается ниже).
Появляется механизм для фиксации активного профиля возбуждения (с помощью изменения проводимости синапсов) в зависимости от отклика рецепторов гомеостаза (аварийных и удовлетворения) [80] (подробнее об этом).
Организуется связь между важным (т.е. достаточно сильным для возникновения реакции в случае насекомых, которые по-другому никак не оценивают эту важность) для организма воздействием внешней среды или важного изменения состояния внутренней среды с ответной реакцией [22]. Такая базовая рецепция важности (значимости, эвоюционирующей в мотивирующий "смысл" - для личности) определяется естественным отбором в виде оптимизации чувствительности рецепторов и уровня запуска реакции: полезные реакции остаются и усиливаются, а бесполезные и вредные исчезают вместе с не выжившими особями [15].
Внутренние важные сигналы обуславливаются потребностями (которые в случае простейших "оцениваются" (или лучше сказать проявляются) лишь как объективный фактор, определяющий то, что необходимо для существования).
Легко видеть, что любые сигналы, и внешние и внутренние, можно условно отнести, в зависимости от конкретных условий, или к положительным (полезным) для организма или отрицательным (вредным). Результат такой оценки всегда зависит от условий (внешних и внутренних, текущих и постоянных), в которых эти сигналы проявляются и только - относительно данной особи.
Кстати, отсюда следует невозможность определения абсолютного добра и зла как некоего стандарта, подходящего для всех. Но личное разделение добра и зла на каждый данный момент существующих условий - принципиально важно для осуществления адаптивного поведения. Такое разделение, уже на уровне самой простейшей нервной сети, задает систему отношения организма (пока рано говорить о личности, хотя и не возможно провести резкую границу) или систему значимости, которая в случае более сложных реакций, чем просто стимул-ответ, гибко, в зависимости от условий, определяют направленность поведения.
Понятие системы значимости очень важно и непосредственно связано с понятием стиля (эмоционального контекста) реагирования. Но для относительно простых организмов, таких как насекомые, введено несколько преждевременно в том смысле, что значимость определяется как критерий того, насколько это полезно и важно для жизнеобеспечения вида, но еще нет механизма сознания, которое это интерпретирует как желательное и нежелательное - для модификации опыта в новых условиях в зависимости от прогностической оценки значимости [80] в постоянно развивающуюся систему "внутренней" рецепции и распознавателей значимости и, соотвественно, побочного эффекта в виде выделния Я (самоосознания) среди окружающего (см. Эволюция механизмов сознания). С точки зрения методологии термин значимость, как введенная абстракция (условность), имеет определенные границы, которые проходят эволюционно примерно на уровне сложности организации выше насекомых (может быть, включая наиболее из них развитые), например, птицы, рыбы - с очевидностью меняющие стиль своих реакций в зависимости от ситуации, т.е. эмоционального состояния. При этом еще нет механизмов субъективизации этих состояний - сознания.
Уже на уровне насекомых закладывается основа для развития этой системы настолько, что позволяет оценивать воздействующие условия и результаты собственного поведения с позиции желательности для самого организма и, соответственно, корректировать поведение не из поколения в поколение, а оперативно и гибко.

В настоящее время неплохо изучены структуры генов даже сложных организмов и ясно, что количество наследуемой информации совершенно недостаточно не только для детального плана строения мозга (число состояний связей которого превышает число атомов во вселенной), но даже основных особенностей строения тела и программы его развития [38].
Генетическая информация нужна только для задания первоначального состояния и отдельных эпизодов влияния на развитие. А все, во что превращаются клетки развивающихся тканей, зависит от условий, в которых они развиваются - от окружения, в том числе от уже развившихся окружающих тканей и внутренней среды. Эволюция добилась того, что в данных условиях, данное начальное состояние организма, в силу причинности и с коррекцией в нужные моменты генетической информацией, приводит к достаточно однозначному результату. Если изменятся условия, то и результат может оказаться соответственно иным (см. Наследование признаков).
Условия могут измениться настолько, что организм вообще окажется нежизнеспособным, несмотря на то, что в среде нет никаких явных повреждающих факторов. Сама среда и физико-химические законы являются необходимым и достаточным дополнением генетической информации, которая активизируется в нужные моменты, подправляя развитие.
Важность предопределенных (облегченных в формировании) путей развития распознавателей и их сочетаний такова, что около 80% генетического кода определяет развитие структур мозга [176], давая возможность проявиться наследуемым особенностям поведения - "инстинктам".
Мозг изначально не имеет эффективных связей между нейронами (кроме самых древних), которые созревая в ткани мозга из протоклеток, приобретают специализацию как нейроны, отростки которых растут достаточно разнообразно от организма к организму: Формирование синапсов, Аксоны: механизмы выбора пути, Визуализация механизма формирования речи у детей.
Характер ветвления отростков нейронов также зависит от условий развития и определяет характерные особенности психики отдельных особей, их возможности и способности (почему и как станет ясно позже).
Что в системном смысле необходимо, чтобы простейший организм (уровня адаптивности улитки), мог обладать поведенческой функциональностью, достаточной для выживания в определенных условиях? Нужно, чтобы он обладал чувствительными датчиками-рецепторами, которые могли бы реагировать на все значимые для него внешние и внутренние условия, нужно, чтобы он обладал исполнительными органами-эффекторами, способными или противодействовать нежелательным условиям или способствовать желательным. И нужно, чтобы была возможность строить управляющие цепи, которые в зависимости от сигналов рецепторов, могли активизировать эффекторы, а так же, в новых условиях корректирвать сами управляющие цепи так, чтобы выполнялось то, что оценивается по результатам как положительное и избегалось то, что приводит к отрицательным последствиям.
Последнее (адаптивность к новым условиям) в природе реализовалось, в конечно счете, в виде двух видов синаптических контактов: возбуждающих и тормозных [10]. Если бы были только возбуждающие, то с приходом первого же импульса вся нейронная сеть оказалась бы возбужденной (что-то сродни эпилептическому припадку).
Отточив функциональность рецепторов и эффекторов в длительном эволюционном отборе (а точнее, просто оставляя в живых то, что жизни не противоречило), природа получила универсальные в земных условиях комплектующие элементы для моделирования поведения организмов.

Кроме общей адаптивной функции, обеспечивающей построение направленных цепей управления эффекторами, эти два вида действия синаптических контактов приобрели еще одно важное функциональное назначение при формировании ответов на благоприятные или неблагоприятные воздействия. Если результат поведения привел к отрицательным последствиям (сигналам системы значимости, основанной на рецепторах, смысл которых зависит от конкретных условий), то такое поведение должно быть запрещено (заторможено) на будущее [158], а поведение, приводящее к положительным последствиям - облегчено. Во время развития нейросети образуются программы действий (или эффектороные программы - имеются в виду последовательность срабатывания элементарных эффекторов), формирующие последовательность действия от начала до конца (о том, как формируются такие цепочки - см. в ниже).
Даже у простейших насекомых есть программы добывания пищи, запускаемые, когда рецепторы сигнализируют о такой потребности, есть программы полового поведения, оборонительного поведения, развития организма и т.п. Практически в любой эффекторной программе поведения есть звенья, тормозящие "неправильные" и возбуждающие "правильные" возможные варианты так, что в результате и реализуется адекватное поведение. Эти точки ветвления постоянно оптимизируются (уточняются, пренастраиваясь) в ходе естественного отбора, отслеживая изменение общих условий существования вида, адаптируясь к ним. Но если условия изменятся в непредусмотренном направлении, то простейшему организму остается лишь попытаться игнорировать их потому, что для него еще их просто как бы не существует (нет никакой рецепции, способной это отследить). Чаще всего это кончается летально для вида.
Если выживают те насекомые, у которых в нужном месте возникают тормозные связи, препятствующие неправильному варианту поведения, или те, у которых возникает возбуждение более эффективных результатов поведения, то тем самым получается, что тормозное или возбуждающее действие соответствует виду отклика системы значимости организма (хороши последствия или плохи).
А для реагирования на неожиданные изменения условий, для того, чтобы было возможно формирование и оптимизация поведенческих программ в рамках текущего жизненного опыта, а не из поколения в поколение, нужна связь личной системы значимости с системой формирования вариантов поведенческих программ и, собственно, определение новизны ситуации (даже если есть активизирующаяся в этих условиях реакция, она должна быть проверна на желаемость результата). Эти механизмы наблюдаются уже у рыб: У рыб тоже есть "личность" - они учитывают жизненный опыт и меняют свое поведение и "Личность" рыбы меняется благодаря жизненному опыту.
Предыдущие два абзаца очень важны для понимания принципов организации адаптивного поведения, вообще для понимания механизмов психических явлений. Ведь этим показывается, как еще у простейших насекомых сформировалась основа для оперативной (в течение жизни самого организма, а не из поколения в поколение) оптимизации поведения, для постоянной адаптации к непредвиденным (новым) условиям, что позволяет оставаться адекватным им, быстро переобучаясь. Т.е. в зависимости от оценки результатов поведения создаются условия для преимущественного закрепления связей того типа (тормозных или возбуждающих), какой соответствует этой оценке, т.е. речь идет об условиях фиксации долговременной памяти по следу активности актуального возбуждения. Эти условия неспецифические (за счет выделения нейропептидов в зонах мозга), но ограничены областью текущего возбуждения, у высших животных - выделенную вниманием. См. [20] и [15].

С точки зрения выбора наиболее актуального среди всего происходящего для приспособления к нему, естественно, сначала нужно приспосабливаться к наиболее важному и далее - в очередности спадающей важности. То, важное, к чему уже была выработана адаптивность, приводящая к желательному результату, уже не требует внимания. Именно новое в текущих условиях необходимо осмыслить в плане, приводит ли ранее наработанный вариант поведения к достаточно желаемому или, наоборот, такой вариант требует избегания в новой специфике условий, требует нахождения другого варианта, который бы приводил к желательному. Этот базовый принцип адаптивности универсален и принципиально не имеет альтернативы. Для его реализации необходима система, способная сигнализировать о желаемости последствий поведения и определение новизны ситуации, в которой реализуется этот вариант. Этот принцип реализован на уровне "ориентировочного рефлекса" [126].

Важная разница между простейшими насекомыми и животными с организованной системой личного отношения: первые в течение своей жизни плохо приспособлены к долговременному обучению в зависимости от контекста условий, хотя основы уже есть [8]. Пластичность (обучаемость) их нервной системы, в основном, связана с кратковременными процессами, а не с образованием постоянных связей между нейронами: см. Нервная система виноградной улитки, Пластичность нейронных сетей в цнс виноградной улитки , Физиология насекомых .
Но у насекомых с более высокоорганизованной нервной системой появляются механизмы для изменения эффективности связей между нейронами, они могут вырабатывать постоянно сохраняющийся рефлекс: см. Исследователи выработали условный рефлекс у тараканов.
Смотрите так же Энергетический подход к эволюции мозга (осторожно: довольно предвзятый подход) и Двойственность поведения приматов, вплоть до примитивной нейрогуморальной регуляции стилей поведения - на уровне наследуемых автоматизмов и даже примитивных механизмов долговременной фиксации связей в течении жизни особи. Но без механизмов сознания.

Слово "обучение" может иметь разный смысл в разных контекстах и поэтому приводить к ложным утверждениям. Чтобы избежать этого, нужно определиться с его значением и границами использования. Попытка сделать это - в дополнении: Эволюция нервной системы.

Если у насекомых текущее поведение определяется в основном предопределенными наследственно связями между нейронами, то у высших эти связи формируются активно в течение жизни особи. Но и у насекомых и у высших животных основой поведения любой сложности [63] являются сформировавшиеся автоматизмы. Лишь в новых условиях, где прежние реакции приводят к нежелательным результатам, требуется механизм прерывания этих реакций в критической фазе, творческое создание вариантов поведения с предположительно желаемым исходом и оценка реального результата применения такого варианта с созданием нового ветвления старого автоматизма - для случая новых условий. Этим и занимается механизм сознания. Он предполагает возможность обучения и переобучения актуальных фаз в цепочках последовательности выполнения автоматизма (т.е. формирование и корректировка распознавателей запуска элементарного действия в фазах цепочки автоматизмов, что обычно называется "памятью", хотя это обобщающее понятие требует уточнения особенностей функциональности: память автоматизмов [143] - для "внешнего" использования и память осознаваемого [249] - тоже цепочек автоматизмов, но - для "внутреннего" использования - "мышления".).
Обучение подразумевает существование модифицируемой "памяти", что является достаточно условным, но удобным понятием. У насекомых память преимущественно реализуется в виде временных изменений условий прохождения сигналов между нейронами и представлена текущей активностью нейронов. Хотя и у них уже есть простейшие механизмы образования условных рефлексов.
В Нейробиология и генетика поведения описывается механизм образования "условных рефлексов" без участия сознания, без ассоциации с распознавателями системы значимости, роль которой выполняют непосредственно сигналы рецепторов, в том числе и гомеостаза, а роль эмоциональных контекстов восприятия, в которых формируется рассудочный опыт - системы медиаторов:
Каким же образом формируются навыки, то есть, новые синаптические связи? В серии экспериментов на мухах и улитках морских зайцах (аплизиях - их очень любят нейробиологи), были расшифрованы механизмы формирования кратковременной и долговременной памяти. За эти работы Эрик Кенделл получил Нобелевскую премию.
Допустим, улитке подали электрический ток на хвост. Ей нужно хвост отдернуть. Каким образом это происходит. От обиженного хвоста поступил сигнал в виде серотонина. Серотонин связывается с рецептором на мембране сенсорного нейрона. Именно здесь происходит этап обработки информации и принятии решения. Рецептор взаимодействует с аденилатциклазой, которая синтезирует циклический аденозинмонофосфат (цАМФ). Последний взаимодействует с киназой (киназы – это белки, которые фосфорилируют другие белки). Киназа фосфорилирует кальциевые каналы в мембране, через них идет ток, мембрана деполяризуется, что является сигналом к выбросу нейромедиаторов в синаптическую щель. Нейромедиатор связывается с рецептором на постсинаптической мембране мотонейрона, и мотонейрон дает мышцам команду отдернуть хвост от неприятного раздражителя. Это – кратковременная память (работает 3-4 минуты).
Если раздражение продолжает поступать регулярно, то эта реакция – долгосрочная память (работает 12-24 часа). В этом случае продолжает синтезироваться цАМФ, и фрагмент киназы перемещается в ядро и активирует здесь ген, модифицирующий киназу – отщепляющий от нее кусочек таким образом, что она становится перманентно активной. То есть, циклический аденозинмонофосфат ей для активации становится не нужен. Это – долговременная память.
Если сигнал продолжает поступать и дальше, то включается следующий механизм. Большие количества фрагментов киназы активируют фактор транскрипции, запускающий работу группы генов, обеспечивающей синтез белков и образование нового синапса. Это – память на всю жизнь, именно она должна работать при обучении.
Импринтинг утят, когда они фиксируют образ первого движущегося предмета на всю жизнь, принимая за утку - тоже должен иметь схожий механизм, но роль рецептора играет предопределенная связь, обеспечивающая необходимость такой фиксации.
Однако, такой простейший механизм слишком консервативен для гибкого корректирования личного опыта в быстро меняющихся условиях. Необходим механизм прогностического выбора наиболее желательно прогнозируемого варианта поведения из нескольких для схожих ситуаций и оценки результата реализованного варианта для последующего избегания или фиксации рабочего поведенческого автоматизма. Это реализуется за счет механизмов сознания, подключаемого к наиболее актуальному образу восприятия-действия (максимум произведения новизы на значимость, об этом - ниже), в составе которого - "внутренняя" рецепция распознавателей системы значимости - для оценки свершившегося и ее ассоциации с данной фазой цепочи поведенческого автоматизма [214].

В локальных структурах нейросети мозга активность не всегда прерывается как только исчез первоначально вызвавший ее стимул [339]. Активность может поддерживаться неопределенно долго для структур, которые эволюционные механизмы отбора определили, что временное пропадание данного стимула не означает пропадания значимого фактора, а необходим учет его присутствия при уже не ощутимом рецепторном восприятием [13]. Именно такая задача решается при осознании [123], сопровождается образованием доминирующей мотивации, определяющей цели и волевое усилие (что подробно будет описано ниже).
Поддержание активности осуществляется передачей возбуждения в то место, куда ранее поступал сигнал от рецепторов (рецептором в нейросети является источник предшествующего сигнала, а эффектором - мишень такого сигнала). Поэтому, даже если рецептор прекратил активность, вместо него ее поддерживает положительная обратная связь, замыкающая возбуждение. Прервать такое самовозбуждение (реверберацию) может только тормозное влияние или размыкание кольца циркуляции сигнала, что обычно происходит когда значение первоначального стимула исчерпает себя.
Для реализации личной адаптивности очень важен механизм сохранения возбуждения после прекращения рецепции - реверберация возбуждения по кольцевым структурам, поддерживающая образ первоначального стимула.
В статье А.Иваницкого Сознание и мозг:
...Синтез информации о физических и сигнальных свойствах стимула на нейронах зрительной коры приводит к возникновению ощущения, которое затем опознается, категоризируется при участии лобной коры. Ощущения возникают в результате циклического движения нервных импульсов и синтеза в проекционной коре сенсорной информации со сведениями, извлекаемыми из памяти. И там более подробно, с рисунками.
Смотрите также: Неуловимая энграмма,
Мозговая основа субъективных переживаний ,
(поиском на слово реверберация),
Проблема переработки информации в зрительной системе лягушки,
Мозговая организация и психическая динамика ,
Нервная система ,
Волновые процессы в зрительной коре мозга
На экране визуализатора мозговой активности можно непосредственно наблюдать, как под воздействием новых стимулов восприятия активизируются новые участки третичных зон мозга и сохраняют активность после прекращения поступления рецепторных сигналов в виде достаточно обособленных очагов возбуждения, которых в мозге может накапливаться очень много к концу дня, вызывая конкуренцию между собой в первоисточниках вторичных зон мозга, что ухудшает возможности балантировки осознаваемого внимания.
Во время сна, при общем нарастании торможения, организуемом "функциональной системой сна", реверберации, уже потерявшие связи с рецепторными входами (плюс во время сна наступает блокировка каналов внешнего восприятия), все более локализуются, изолируются и большинство из них к концу сна полностью гасятся. (см. Глубокий сон разбивает мозг на изолированные островки ).
Сон - важная и интересная тема [24]. Эволюционно у разных животных его организация различается, особенно разительно у морских млекопитающих: дельфинов (мозг которых спит не весь, а его половинки поочередно) и китов (спят интервалами по 10-15 минут во время погружения на глубину). Сон несет несколько физиологических функций, среди которых нет функции отдыха организма как основной (если не считать того, например, что изменяются условия метаболизма в мозге или восстановительный метаболизм позвоночника человека использует горизонтальное положение тела).
Гипоталамус регулирует циркадные ритмы (сна и бодрствования) с помощью неспецифического влияния мелатонина (см. Рецепторы функциональной системы сна). Функциональность сна сложна и различна у разных видов животных. Она организуется как контекст поведения во многом с наследуемой предопределенностью связей, но с возможностью адаптации, как и другие эмоциональные контексты поведения, так что даже о у одной особи сон в разных условиях может значительно различаться.
Важной задачей сна является гашение избыточных ревербераций, накапливающихся за активный период со специфическим использованием информации (без наработки нового жизненного опыта, а лишь с оценкой нового в восприятии на основе старых аналогий), которую эти активные зоны содержали. Без этого невозможно само функционирование мозга потому, что накапливаясь, такие возбуждения перекрыли бы собой все так же как генерализованное возбуждение при эпилепсии (за исключением двигательных зон). Накапливающиеся активности все большее мешают выделению вниманием акутального, конкурируя между собой и с текущей актуальной активностью восприятия-действия - фокусом осознания.
Другая задача сна - прогностическая обработка того, что было отложено для осмысления при осознании восприятия-действия в условиях, когда нет времени делать это сразу и так и не нашлось времени, чтобы осмыслить это наяву.
Необходимость гашения накапливающихся активностей прослеживается у тех животных, для которых во сне не наблюдается других адаптивных функций (постоянно бодрствующие дельфины, которые, все же, вынужнены погружать зоны мозга попеременно в сон, насекомые, у которых, похоже, сброс оперативной памяти происходит очень часто и быстро [209]). Подробнее о функциональной системе сна: [95]
Люди, лишенные сна более 3 суток теряют возможность адекватного восприятия, не в силах выделить важное среди каши активных зон. Это приводит к истощению и смерти. Патология функциональной системы сна может не вызывать смерть только если выработаны достаточные восстановительные механизмы гашения активных локализованных зон во время бодрствования (которые есть в норме и во время бодрствования) [177].
Академические представления о механизмах и функциях сна можно представить из книги Вейн Александр Моисеевич: «Сон - тайны и парадоксы».
Очень важной функцией сна является переработка отголосков событий в активных локальных зонах, накопленных за день для новых ситуаций. Это можно представить по следующей аналогии. Во время событий редко бывает возможность одновременно осмыслить их, сопоставлять последствия тех или иных вариантов. Слишком велика плотность потока восприятия от одновременно происходящих событий. Требуется оперативно реагировать на них, фактически на основе наработанных автоматизмов. Только потом, если удается уединиться в размышлениях, эти события начинают прокручиваться уже без помех, позволяя спрогнозировать последствия их развития для разных вариантов действий на основе опыта предыдущих подобных ситуаций. Но новый опыт такой оценки еще не составлен, - для этого необходимо попробовать реагировать в соответствии с новой оценкой реально, чтобы переоценить представления получившимся результатом. Подробнее об информационном аспекте функциональности сна читайте в статье
Естественно, в виде сновидения прокручиваются самые важные (новизна-значимость) с точки зрения личности впечатления (эта важность декларируется не общепринятыми стандартами культуры, а собственным, часто не осознаваемым отношением - личной шкалой значимости). Этот процесс переходов фокуса внимания по цепи возникающих ассоциаций в сновидении и во время размышлени) продолжается пока не исчерпается эта самая значимость и новизна ситуации, пока не исчерпаются ветвления прогностических ассоциаций ("опережающие возбуждения" по Павлову) [33].
Во сне, когда одно из текущих активных возбуждений становится настолько контрастным в ходе общего торможения (латеральное торможение контрастирует возбуждения), что прорывается в пре-осознаваемое (уровень, который при бодрствовании бы вызвал осмысление, перевод фокуса сознания на эту активность) в виде сновидения (в основном почти все уровни системы сознания во сне блокируются так же как и мышечные эффекторные реакции). Без помех всего мешающего, эта локальная мысль начинает прокручиваться (реверберирует, самоподдерживаясь - по А.Иваницкину) точно так же как и в процессе размышления, но при этом все каналы восприятия и реагирования блокированы, в том числе и каналы сознательного управления вниманием. Поэтому развитие сновидения, чаще всего, не подконтрольно осознанию. Во сне "додумывается" то, на что не было времени при бодрствовании.
Чтобы понять, в чем заключается возможная порочность переработки информации во сне, в его ненормальной форме, когда по каким-то причинам присутствует воля (имеются в виду "осознанные сновидения") - нечто похожее на лунатизм, где разблокируются программы мышечных реакций, а не воля, нужно разобраться в чем заключается "информативная" функция сознания, что описанно в статье Сущность сознания.
При этом, чтобы сразу внести ясность в понимание того, что будем определять под словом "сознание", привожу ссылку на такое определение, в контексте которого и нужно понимать все ниже: Определение сознания. Если сказать по возможности коротко, то адаптивной функцией сознания является корректировка поведенческих программ в несколько отличающихся от прежде испытанных условиях (новая ситуация). Т.е. фокус сознания, осознаваемое внимание, в условиях одновременной активности многих поведенческих цепочек (взаимной последовательности элементарных действий), переводится на наиболее актуальную фазу (звено цепочки), где и корректируется выполнение текущих действий так, чтобы это приводило к желаемому результату.
Целостные представления о функциях сознания в тезисной форме изложены в статье Сознание и эвристика.

Далее продолжим рассмотрение механизмов поведенческой адаптивности наяву и во сне.
Понятно, что поведение - далеко не только мышечные программы действия, а, кроме того, поддержание границ гомеостаза и произвольное управление вниманием (в отличие от непроизвольного, см. Внимание). Произвольное управление вниманием организует процесс "мышления" (осмысление), который представляет собой наработанные программы перевода внимания (наподобие программ поведенческих автоматизмов). В контексте активной зоны, выделенной вниманием, внешними стимулами вызываются ассоциации с ранее оцененными вариантами поведения, наиболее значимый из которых реализуется с приходом пускового стимула (стимула не просто вызывающего ассоциации, а имеющего значимость необходимости немедленного реагирования). Наглядно это показано на схеме.
Роль пускового стимула в процессе мышления могут выполнять не только внешние стимулы восприятия, но и внутренние (распознаватели более сложной организации, имеющие функцию рецепторов для всех последующих распознавателей).
Во сне поведенческие программы заблокированы на уровне непосредственных действий и рецепторов результата таких действий. Любое осознание в таких условиях будет формировать новые корректирующие связи, не имеющие подтверждения реальностью (реальная оценка результата отсутствует) и вместо наработки все большей точности и эффективности элементов поведения, будет закрепляться все большая неадекватность реальности. В результате уже во время бодрствования, во всех случаях активности таких порочных звеньев, поведение (мышление) становится некорректным, неверным (см. Психологическая зависимость и порождаемая неадекватность).
В источнике [175] приводятся выводы результатов исследования, говорящие, что сон не просто фильтрует наиболее значимые остаточно активные образы, но и, развертывая их в сюжетах сновидений по пути наиболее значимого, тем самым дополнительно создает условия закрепления памяти наиболее важного (эмоционально окрашенного), формируя неосознаваемые автоматизмы [182]. Однако, они формируются на основе ранее полученных при бодрствовании образов восприятия-действия, осмысление которых было "отложено" из-за перевода внимания на более актуальное в тот момент. Активности остались изолированными вне области сознания. Корректировка поведенческих цепочек (атоматизмов) в этом случае не лишена основных необходимых для адекватного результата компонентов и ограничивается только ими по причине отсутствия произвольного управления вниманием.
Следует иметь в виду, что не все фазы поведенческого автоматизма формируются с участием сознания, а только те, что корректируются для поведенческой адаптивности в новых условиях. Акт осознания актуальной фазы автоматизма оставляет ассоциацию с фазой автоматизма в виде фазы в цепочке осознания [249], что позволяет впоследствие "вспомнить" этот момент восприятия-действия, т.е. заново осознать его в плане появления погноза последствий.
Но в самом общем случае любая поведенческая адаптация, в том числе и при оптимизации функционирования внутренних органов и систем это - наработка и корректировка поведенческих автоматизмов, а для программ нахождения новых вариантов поведения - мыслительных автоматизмов.
Адаптивность в работе внутренних органов может не включать осознание - как механизм творческого нахождения вариантов поведения. Однако, она в точности так же использует отклики базовых распознавателей системы значимости о результатах адаптивных усилий - для упрочения связей при позитивном результате поведения и торможении - при негативном. Это - уровень неосознаваемой адаптивности, не подконтрольный сознанию, что не означает, что он не может стать подконтрольным при необходимости, см. Гомеостаз и Система значимости. В результате, не имея цепочек автоматизмов, ассоциированных с актами осознания, мы не имеем непосредственной возможности сознательно управлять работой многих внутренних органов, используя автоматизмы мышления. Со временем хорошо отработанные автоматизмы теряют ассоциации со следами последовательностей осознания и тогда возникают трудности осознаваемого контроля и корретировки.

Способность к воспоминанию ранее субъективированных образов и осмысление их - представляются как непосредственное развитие механизмов информационной обработки образов восприятия в условиях отсутствия мешающих (не отвлекающих) стимулов, которая реализуется как во сне, так и наяву [249]. А мешать или отвлекать осознанное внимание может только более высокая актуальность чего-то в данный момент. При этом есть феномен такого активного образа, который, в силу его особо большой для данной личности актуальности (нерешенная проблема) может постоянно отвлекать на себя внимание, см. Неудовлетворенность существующим.
В отличие от сновидений, переработка информации во время осмысления актуальной ситуации (размышления) дополняется многими связями с незаблокированными областями восприятия, в том числе желаемыми результатами развития событий. Попытка выработать вариант развития событий в желаемом направлении приводит к закреплению (постоянная память поведенческих автоматизмов третичной коры) пока не проверенных жизненным опытом вариантов поведения. Информационная обработка оказывается отложенной до попытки претворения этих вариантов в жизнь, когда получившийся результат уже может быть осознан соответственно действительности. Но если такой проверки в реальности не происходит (причин много, от практической невозможности до сверхценной идеи, не позволяющей в ней усомниться), а на основе этих непроверенных вариантов начинаются дальнейшие творческие, прогностические моделирования, то ошибки непроверенной адекватности накапливаются и способны сделать поведение критически неадекватным, порожденным лишь собственными фантазиями. Насколько далеко в этом можно зайти - есть немало примеров 1, 2, 3.
Социальным развитием механизмов обработки информации является беседа, обсуждение, когда выбранная тема так же оказывается изолированной от мало связанного с ней и развивается в совместном осмыслении по пути наибольшей значимости, пока тема не исчерпает возможные значимые для обсуждающих варианты. Здесь каждый может предложить такие варианты, которые недостаточно были представлены у других их жизненным опытом. Поэтому беседу можно назвать коллективным сновидением потому, что она развивается по тем же законам (в том числе и изолированно от конкретных действий) и так же исчерпывает себя когда более ничем не подпитывается.

В организации сознания и поведения сон не играет непосредственную роль (кроме закрепления автоматизмов не формирует новые варианты способного осознаваться поведения и, конечно же, не проверяет на опыте старые), но сон очень важен в информационном плане для закрепления оценки отношения к воспринятому, выбирая самое важное среди всего нового, что случалось, но не было времни на его осмысление. При этом во время сна могут адаптироваться многие автоматизмы внутренних органов и систем, даже без возможности осознавания.
Более подробно о сне, его механизмах можно прочитать: Наука о сне, Природа сна, Физиология сна, еще Природа сна 2, О вещих снах и полуночных открытиях.
И в качестве важных дополнений: Сон и сновидения и Осознанные сновидения.

Активные зоны осознаваемого фокуса внимания (подробнее ниже) являются замкнутыми структурами нейросети и при реверберации возбуждения [339] образуют характерную наведенную, общую, фоновую электрическую активность [338] , проявляющуюся в виде ритмов электроэнцефалограмм, частота которых зависит от длины пути сигнала по кольцу возбуждения. Многие одновреемнно ревербирирующие активности, только одна из которых может быть осознаваемой в данный момент, формируют далеко не всегда ритмичный рисунок общей суперпозиции всех наводок на ЭЭГ. Общий тонус мозга, повышая или понижая порог срабатывания нейронов, способен менять картину реверберирующих зон и, соответственно, частоту ритмов каждого. См. Реверберационная цикличность между нервными клетками мозга как механизм саморегуляционных систем организма и Методы психофизиологии.
Согласно законам электродинамики, любая циркуляция тока порождает сопутствующее электромагнитное поле "наводку". Регистрация потенциалов с помощью электроэнцефалографа не способна обнаружить наводящуюся активность отдельных нейронов. Из-за их огромного количества отклики каждого из них будут сливаться в общий фон. Но согласованная активность многих нейронов неминуемо должна выделяться из общего фона. И реверберации просто не могут не порождать ритмические потенциалы с частотами, соответствующими периодам циркуляции сигналов. Кроме реверберации, других согласованных активностей в динамической форме, способных давать ритмические наводки, в нейронных сетях мозга не обнаружено. Гипотеза о "сканировании" (Волновые процессы в зрительной коре мозга) как бы не замечает реверберирующие структуры и говорит только о некоем сканировании для целей распознавания, привнося алгоритмический подход (некий центр, обеспечивающий сканированием и обработку данных для распознавания) в принципиально неалгоритмизируемые процессы (о чем подробнее говорится в следующем абзаце). Фактически, все данные, полученные приверженцами такой гипотезы, относятся именно к реверберациям потому, что реверберации достоверно обнаружены, и они должны порождать ритмические потенциалы, а ничего подобного механизмам сканирования не обнаружено и не обосновано эволюционным развитием механизмов мозга (даже если не говорить о принципиальной невозможности централизованного управления механизмами мозга).

Что касается невозможности алгоритмически (программно, системой централизованного управления, кибернетическими методами) описать работу мозга (вообще психические явления), то это показано в работах Роджера Пенроуза , основанных на теореме Геделя о неполноте, что вовсе не означает невозможности реализовать адаптивную систему поведения искусственно (хотя бы потому, что она уже реализована природой).
Подробнее об этом (см. существенные замечания ниже): еще раз о Пенроузе и К проблеме вычислимости функции сознания
Следует сразу определиться, что если речь идет вообще о невозможности любой искусственной реализации адаптивных систем поведения на основе личного отношения, то это будет утверждение мистического, принципиально не познаваемого и принципиально не реализуемого разума. И тогда на этом нужно остановиться и более не пытаться проникнуть в божественную епархию :)
Однако, как будет понятно из дальнейшего текста, вполне возможно представить себе достаточно конкретно вполне реализуемые механизмы, обеспечивающие личностное адаптивное поведение, например: Схема основных функциональных блоков в организации адаптивности поведения и их взаимосвязей. Здесь под словом "алгоритм" будем понимать формализуемый (поддающийся описанию) метод последовательной обработки данных (как работает любая компьютерная программа даже с распараллеливанием вычислительного процесса), что подразумевает централизованное управление процессом по этому алгоритму (оркестр играет с дирижером). В то время как все био-системы адаптивного поведения основаны на децентрализованном управлении - распределенных системах элементарных алгоритмов (оркестр играет без дирижера).
Образно это иллюстрируют следующие соображения.
В каждый следующий момент времени нейронная сеть не похожа на себя прежнюю текущей активностью, связями, порогами срабатывания нейронов, соотношениями концентраций медиаторов, и вообще всего того, что воздействует неспецифически. Все это непосредственно оказывает влияние на текущее восприятие-поведение. Любая личная оценка результата поведения, так же как и изменение условий восприятия тут же изменяет варианты последующего поведения не в некоем центре, а рассредоточено, начиная с оптимизации внимания (связей в области элементов значимого восприятия) и кончая оптимизацией элементов эффекторных структур (связей с эффекторами и эффекторными рецепторами, обеспечивающими обратную связь при осуществлении движения, о чем будет сказано подробнее ниже), - они учитываются системой как приобретаемый опыт.
Кроме того, не может реально существовать центральное управляющее устройство (или любое количество согласованных управляющих устройств, меньшее, чем количество функциональных элементов нейронной сети), способное контролировать состояние 10 тысяч контактов у каждого из 10 миллиардов нейронов. На такое способна только сама система в целом (децентрализовано), когда каждый ее элемент просто выполняет свою определенную функцию или элементарный алгоритм (нейрон - порогового элемента-сумматора, а синапсы - межнейронных коммутаторов).
Любой вид памяти в мозге реализуется за счет синаптических контактов [8]. См. также: Нейрональная пластичность, Научение и память, Научение и память 2, Формирование синапсов, Влияние подавления синтеза белка на формирование долговременной памяти.
Как станет понятно из дальнейшего, такая организация - необходимое и достаточное условие для развития механизмов обеспечения адаптивного соответствия между условиями среды и результатами поведения, основывающееся на "личной" оценке значимости того и другого [25]. Это выражается в оперативной (в течение жизни индивида) оптимизации такого соответствия в зависимости от положительного или отрицательного влияния результатов поведения на организм.

Осознаваемый образ, составленный из совокупности ассоциированных сигналов ("внутренних" рецепторов мозга, рецепторов признаков текущего контекста условий и эмоциональной значимости, а также рецепторов, определяющих состояние мышечных усилий с прогностическими подвозбуждениями оценок возможных последствий), открытых вниманием для осознания, который поддерживается актуальное время за счет реверберации (сознание прерывает выполнение цепочки автоматизма в фазе обращения внимания и закольцовывает образ, сохраняя актуальность его воздействия для творческой наработки желаемого варианта реагирования), договоримся понимать и называть субъективированным образом восприятия-дейстивя, (см. Переключатель фокуса внимания, сознания).
Оговорка насчет открытого вниманием очень существенна и относится к тем достаточно сложным нейронным сетям (гиппокампа), которые позволяют переключать активные зоны (образы восприятия) в зависимости от текущей актуальности (наивысшей значимости), которая определяется по наивысшему произведению новизны на значимость (см. Поведенческие автоматизмы ассоциативной коры).
В то время как самые важные для организма зоны восприятия сопровождаются вниманием, другие, оставленные вниманием, оказываются относительно изолированными, но возбужденными из-за реверберации (все, кроме одной цепочки автоматизмов выполняются параллельно без осознавания). Таким образом то, что было создано природой для учета временно пропадающего из области внимания, но важного стимула, используется более широко, чем в моменты осознавания.
Уточним картину.
Среди всех параллельно выполняющихся автоматизмов, фазы с наибольшей актуальностью (произведение новизны на значимость) отслеживаются осознанным вниманием без прерывания и зацикливания промежуточных образов, но с готовностью это сделать в моменты, когда текущий автоматизм вступает в противоречие с текущей доминирующей мотивацией (ее описание - чуть ниже). Это может случиться, когда прогностические подвозбужденния, сопровождающие отслеживание фазы автоматизмов, активизируют распознаватели не достаточно уверенного понимания ситуации, слишком большой новизны, опасной в данной ситуации, прогноз негативных последствий. В такой момент, если это позволяет ситуация, необходимо осмыслить такой момент. Выполнение цепочки автоматизма прерывается, образ зацикливается, сохраняя актуальность не зависимо уже от наличия рецепторного восприятия и начинается творческий поиск варианта реагирования с желаемым результатом, используя наработанные опытом цепи автоматизмов творческого поиска.
Прерванная активность остается изолированно реверберировать, ожидая возврата управления. Такого возврата может и не произойти, если размышления окажутся долго бесплодными и будут прерваны чем-то более актуальным. Оставленная же задача может быть доработана во сне и активность погашена, но может и остаться после пробуждения - в виде оставшейся доминирующей активности (доминирующей мотивации нерешенной проблемы), определяющий цели творческого поиска.
Система прерывания осознания у людей позволяет сохранять память для возврата несколько шагов прерываний (об этом - ниже).
Таким образом, само сознание поддерживается текущей доминирующей актуальностью, вне текущих выполняемых поведенческих автоматизмов, но имеющих происхождение от них (от старого опыта, вступившего в противоречия с новыми обстоятельствами) - в виде актуального образа восприятия-действия мыслительного автоматизма, что и определяет уровень активности механизмов творческого поиска новых решений - уровень сознания. Всякий раз при отслеживании сознанием максимальной актуальности текущего момента при выполнении фаз поведенческого автоматизма, расхождения между ассоциированной с данной фазой значимостью и значимостью доминирующей фазы мыслительного автоматизма заставляет совершать специфическое усилие про преодолению значимости первого для нового напрвления действий - усилие воли. Без этого (без участия сознания, например, в глубоком опьянении или глубоком отвлечении внимания) выполнялась бы наиболее привычная цепочка поведенческого автоматизма, что внешне выглядит как глупое поведение, без учета специфики условий (см. Обработка в фокусе сознания).

Далее будут более обстоятельно рассмотрены отдельные функциональные элементы системы адаптивного поведения.

Рецепторы, рецепторные детекторы, эффекторы

В [200]: Особенности лица, по которым мы распознаём знакомого человека, либо "на лету" отличаем человеческие лица от других предметов, можно свести к ряду параллельных линий, напоминающих пресловутый штрихкод на товарах. Об этом сообщили Стивен Дакин (Steven Dakin) и его коллеги из института офтальмологии университетского колледжа Лондона (Institute of Ophthalmology).
...Дакин и его коллеги, манипулируя фотографиями знаменитостей, которые должны были узнать испытуемые, показали, что вся информация, которой достаточно, чтобы идентифицировать личность, содержится в ряде горизонтальных линий, образованных бровями, глазами и губами. Причём эти визуальные ключи могут быть упрощены до чередующихся тёмных и светлых полосок различной ширины — как на штрихкоде.
Лоб и щёки, как правило, блестят, в то время как брови и губы, к примеру, создают тени. В результате появляются горизонтальные полосы, несущие информацию, — объясняет Дакин.


Это говорит как о принципе распознавания сложных образов - на основе распознавания более простых примитивов, так и об эффективности такого принципа распознавания, если для распознавания лиц достаточно использовать лишь палитру одного из примитивов: горизонтальные линии.
Кратко обобщая: все восприятие организуется как последовательность развития палитр примитивов распознавания, каждый последующих слой которых использует распознаватели предыдущих слоев, тем самым позволяя распознавать все более сложные профили восприятия.
Каждый последующий слой формируется после его созревания, когда предыдущий уже сформирован. Для созревания каждого из последовательных слоев распознавателей существуют свои критические периоды развития. Так постепенно формируются первичны, вторичные и третичные зоны мозга [223].

Понятно, что в образе воспринимаемого может содержаться далеко не вся картина реальности, а только то, что были способны выделить из нее рецепторы и то, на что обучаются реагировать распознаватели мозга. Каждый из первичных зрительных рецепторов отвечает за строго специфический признак, выделенный из воспринимаемого: точку одного из трех цветов (по виду цветовой селекции зрительных рецепторов), расположенную на вполне конкретном месте зрительного поля сетчатки, сигнал о звуковом тоне (строго одной частоты, на которую настроен резонанс чувствительного волокна слуховой улитки), пришедший из левого или правого уха, сигнал о раздражении тактильного (чувствительного к прикосновению) рецептора, расположенного на определенном месте кожи и т.п.
Все они генерируют совершенно одинаковый, стандартный сигнал возбуждения, частота посылок которого пропорциональна интесивности воспринятого признака. Различие - только в том, от какого локального рецептора они исходят.
Это уже определяет жесткость входных (и точно так же выходных) структур мозга (структур восприятия и структур действия), каждая из которых имеет свое специфическое назначение (и значение, смысл, при наличии ассоциации с распознавателем системы значимости), что и делает возможным определенную самостоятельность в формировании общей активности мозга (это - к вопросу о децентрализованном управлении).
Все поля рецепторов тела, внутренних и внешних, сходятся в мозге к нейронным структурам, воспринимающим их сигналы, которые называются входными анализаторами, хотя анализ (выделение из окружающего) произведен еще раньше самими рецепторами.
В качестве дополнения: Рецепторы и эффекторы и Зоны зрительной коры.

Каждое рецептивное поле проецируется связями непосредственно на первичных детекторах признаков. Так, зрительные рецепторы являются исходными для распознавания элементарных фигур, точек, линий. См. Детекторные функции нейронов
Детекторы элементарных признаков, в свою очередь, являются исходными для формирования более сложных детекторов (функционально являются рецепторами более поздних структур), распознающих характерные и значимые совокупности более простых [26].
Самые сложные детекторы третичных зон включают в себя предшествующие от различных рецепторных полей, причем не обязательно в неизменном составе. Самый "последний", высокоуровневый из таких детекторов, распознающих ситуацию, может являться "пусковым" для эффекторной поведенческой программы.

Понятно, что самые разные совокупности первичных детекторов могут активизировать одну и ту же программу действий. Требуется контекст, определяющий специфику реагирования в зависимости от условий. А способность формировать контекст для новых условий предполагает распознавание нового, распознавние необходимости корректировать поведения для новых условий.
Даже в нервной системе улитки каждый из рецепторов не запускает какой-то свой жестко привязанный к нему эффектор, а сначала возбуждает общий для данного поведения определитель (детектор) того, что нужно запускать данную программу поведения. Сначала происходит распознавание ситуации, требующей конкретного действия. Это распознавание осуществляется с помощью нейрона или группы нейронов, специализированных как детектор признака данной ситуации. К детектору поступают сигналы определенных рецепторов и, когда их совокупная активность превысит порог срабатывания нейрона, с которым они связаны, тот выдаст сигнал распознавания. Все мешающие, не относящиеся к специфическому признаку, сигналы рецепторов тормозятся, а нужные - проходят по активным, возбуждающим синапсам. Жизненным опытом может подтверждаться важность данного признака в текущих условиях или, наоборот, игнорироваться, блокироваться системой значимости.

Нейронные структуры входных анализаторов это - не просто первичные детекторы признаков. Между детекторами существует система взаимного торможения ("латеральное торможение"): если возбуждается один детектор, то это притормаживает соседние, что обеспечивает большую "контрастность" распознавания. Кроме того, система тормозных связей позволяет выделять одни группы детекторов и блокировать другие для того, чтобы воспринимать только наиболее важную, значимую информацию. Понятно, что такое выделение осуществляется с участием системы значимости в моменты осознавания, - вниманием или фокусом внимания [36] .
Для того, чтобы обеспечить актуальность распознавания значимости воспринимаемого в необычных условиях, функционируют вспомогательные структуры, называемые детекторами нового (см. Память и научение в разделе гиппокамп, ЗРИТЕЛЬНОЕ ВНИМАНИЕ ). Они распознают, насколько неожидан (о прогностических механизмах - ниже ), насколько нов воспринимаемый профиль возбуждения в данном контексте, выделенном вниманием (а не вообще вся совокупность воспринимаемого, которая постоянно нова). Простейшая модель детектора нового: распознаватель звена автоматизма не срабатывает, в то время как есть некая совокупность сигналов на его входе.
Значимость нового высока, на этом основан ориентировочный рефлекс (механизм этого рефлекса настолько важен для понимания организации осознаваемого поведения, так, что стоит пройти по приведенной ссылке прямо сейчас и прочитать небольшую статью об этом).
О функциях организации адаптивного поведения, происхождении и свойствах системы значимости можно прочитать в статьях Гомеостаз и Система значимости и Личность, система значимости.

Новизна определяется только для активных образов воспряития-действия выполняющихся поведенческих и мыслительных цепочек автоматизмов, чтобы привлечь внимание к наиболее актуальному из них. Если активность в зоне данного распознавателя звена цепочки есть, но звено не возбуждается (не распознается профиль), то это означает наличие новизны, тем большей, чем значимее прогнозы важности новизны в данных условиях (есть условия, в которых опыт показывает, что новизна не имеет большого значения, есть ситуации, в которых новизна может быть очень важной).
Кроме того, для данного контекста восприятия опытом может быть наработано не одна. а множество ветвлений вариантов поведения, каждое из которых запускается в зависимости от некоторого отличия в специфики условий (т.е. кроме более общего контекста на автоматическое ветвление влияют более специфические контексты). И если все эти ветвления не активны в то время, как на их входах есть возбуждения, то это говорит об очень высокой новизне ситуации, при которой нет ни одного уверенно наработанного варианта действия.
И, наконец, могут быть ситуации, когда даже ен возбуждаются признаки контекстов потому что никогда ранее такие не воспринимались. В этом случае внимание вообще не может быть сфокусировано на данной ситуации, несмотря на то, что новизна в этом случае максимальная. Такой феномен описан в статье Невидимое.

Система значимости [15] - не есть нечто, сосредоточенное в каком-то центре мозга, хотя ее базовые распознаватели и локализованы [107], сами же рецепторы, могущие принимать функциональность значимости, проецируются по всем первичным зонам мозга (болевые рецепторы, вкусовые, рецепторы гомеостаза). Нейроны-распознаватели, использующие этот поток рецепции для распознавания Хорошо-Плохо и его всех нюансов оценки значимости, локализованы в древних структурах мозга Гомеостаз и Система значимости. Результирующая оценка важности, а значит и актуальности перевода внимания, может быть получена как модуляция отклика системы значимости детекторами нового (функция модулятора - произведение сигналов [155]). Другими словами, командный сигнал для притормаживания или подвозбуждения каналов восприятия (фокус внимание) исходящий из детекторов системы значимости, испытывает возбуждающее или тормозное влияние от детекторов нового, или модулируется другим способом: [155], спиловер.

У высших животных детекторы (распознаватели) с некоторого периода развития, когда появится сознание, формируется с обучением (обсучение "с учителем" по терминологии терии персептронов). До этого срока коллекции распознавателей примитивов восприятия формировались "без учителя", см. далее два вида демо-моделей. Для первичных зон мозга (первичных рецепторных полей) и частично - вторичных (мультирецепторных) - безусловное формирование: (модель1), а при появлении механизмов сознания - с оценкой верности распознавания (модель2) - для третичнх зон [223] (эти модели раасматриваются в статье Алгоритмы сознания).

Первый вид распознавателей не способен переучиваться (после окончания критического периода развития [312] слоя зоны). Если лишить в соответствующий период развития (критический период развития) восприятия каких-то элементарных образов (например, вертикальных полос), то психика невосполнимо лишается способности к их распознаванию, что было показано в экспериментах на животных, а так же изучением афазий у людей, в силу патологических процессов получивших повреждения в области входных анализаторов. Это говорит о том, что структуры этих анализаторов являются настолько древними, что в определенный период развития, эволюционно соответствующий появлению анализаторов, они формируются окончательно и более не изменяют своей специализации.
Хотя распознавание может происходить на уровне и более молодых (более сложных в иерархии распознавателей) детекторов признаков, но это неизмеримо более долгий процесс, который никак не может заменить по эффективности утрату первичных детекторов.

Но не древность определяет невозможность переучивания, а то, что последующие распознаватели формируются на основе предыдущих и, если бы вдруг возникли новые примитивы восприятия, то они просто никак не смогли бы быть использованы уже сформировавшимися последующими распознавателями. Т.е. вся система организации личности оказалась бы в стороне. Речь могла бы идти только о возникновении некоей параллельно существующей личности.
Зоны мозга развиваются строго последовательно, обеспечивая действенность всей иерархии слоев распознавателей а то, что оказалось не используемым последующими слоями, просто отмирает. Это обеспечивает оптимальную специализацию особи к условиям ее развития и минимизирует запасы нарабатываемых информационных (а, значит, и энергетических) ресурсов.

Из сказанного прямо следует вывод о чрезвычайной важности развития тех первичных детекторов, которые в наибольшей степени используются в специфической деятельности, той, что касается индивидуальных способностей.
Одно дело, когда первым же взглядом определяется число рассыпанных на поверхности предметов, а другое, когда приходится их считать по одному. Этот пример показывает насколько больше способности (и возможности быстрой реакции) у имеющих больший диапазон детекторов, настроенных на распознавание количества, чем тех, которые почти не имеют таких детекторов.
Диапазоны и разнообразие детекторов напрямую влияют на художественные, музыкальные и т.п. способности. Мало того, они определяют возможности обучения и понимания вообще.

Второй тип распознавателей, относящихся к третичных зонам коры (возможно, не в виде отдельных нейронов, а виде локальных нейросетей), прямо или косвенно, способен корректироваться, дополняясь возбуждающими и тормозными связями, специфичными к определнным нейромедиаторам. Всякий раз, когда для новой специфики условий необходимо выработать ветвление поведенческого автоматизма в точке прерывания поведенческого акта на осмысливание, необходимо сознание и специализация новых распознавателей как в ассоциативной зоне мозга так и для переключателя осознанного внимания в гиппокампе.
При осознавании ([123], подробнее ниже) распозаватели оптимизируются от восприятия к восприятию сочетанием тормозных и возбуждающих связей так, чтобы обеспечить точность распознавания в контексте данных условий (в текущем эмоциональном контексте восприятия-действия [106]).
Каждому типу детекторов присущ свой критический период развития [32], когда в слое нейросети функционально созревают и специализируются нейроны. Это касается обоих видов (по типу обучения) детекторов, хотя самые сложные (те, что интегрируют результаты обработки рецепторов разных типов) могут формироваться и в течение всей жизни.
Установлено, что в течение жизни созревают новые нейроны в зонах повышенной активности [340] и развития объектов внимания (в районе гиппокампа) [290], т.е именно там, где актуально появление новых специализированных распознавателей.
Подробнее об исследованиях, описывающих этапы развития читайте в Нейробиология и генетика поведения, а интересный пример - в статье Биохимические основы любви закладываются в младенчестве.
Механизм схемы формирования распознавательной функции детекторных элементов хорошо изучен с помощью моделей - персептронов .
О том, как реализуется функция распознавания, какие условия и свойства нужны для реализации адаптивного механизма распознавания, читайте в дополнении: Адаптивные механизмы распознавания. Здесь обосновывается роль как возбуждающих так и тормозных связей и общего, неспецифического формирования преимущественно или возбуждающих или тормозных связей при корректировке результата распознавания. Этот неспецифический фон и является воплощением оценки результата распознавания в виде эмоционального контекста с полюсами Хорошо-Плохо, призванный стимулировать закрепление возбуждающих или тормозящих связей. Кроме того, у эмоционального контекста есть и более общие функции определния стиля поведения - что так же является результатом распознавания ситуации [14].
Следствием личностных особенностей распознавания является и Восприятие художественного творчества.

Эволюционно рецепторы всегда были функционально связаны с эффекторами в том смысле, что задачей адаптации является адекватная реакция на изменение условий. У самых простейших - непосредственно, но чем более сложным оказывается поведение, тем более эта связь опосредована через промежуточные механизмы, призванные варьировать реакцию в зависимсоти от условий, образуя ветвления цепочек эффекторных программ (последовательного срабатывания отдельных эффекторных элементов для осуществления поведенческого акта), фазы которых корректируются рецепторами, отмечающими степень выполнения предыдущей фазы (элементарного этапа) поведения и актуальностью выполенения данной фазы.
Смотрите: Организация движения , Основы прикладной кинезиологии, Рефлексы, и даже в случае "внутренних" рецепторов и эффекторов: Универсальность принципа двусторонних связей между нервными центрами (понятие внутренних, внутримозговых рецепторов и эффекторов настолько же правомерно с функциональной точки зрения как и "классических").

В качестве примера можно рассмотреть какое-либо отработанное до автоматизма (т.е. уже сформированное в поведенческую цепочку) движение [29]. Оно практически не осознается, хотя может быть сложным, состоящим из множества фаз, не говоря уже о том, что в него в строгой последовательности включаются и отключаются отдельные мышечные волокна - эффекторы. Точность такого движения и обеспечивается обратной связью от мышечных рецепторов, но не только от них. Для поддержания той же функциональности могут использоваться рецепторы вестибулярного аппарата, зрительные и другие виды рецепторов. Достаточно заметное отклонение от отработанной программы, вызывающее нежелательные, неожиданные, настораживающие последствия (срабатывают соотвествующие распознаватели этих ситуаций) в соответствии с сигналами регистрирующих эту фазу рецепторов, заставляет переводить внимание, осознавать и корректировать сигналы управления последующей фазой так, чтобы скомпенсировать отклонение до желаемого результата.
При некоторых нарушениях в цепи эффектороной программы движения, например, во время старческой утраты некоторых звеньев или в результате болезненных патологий, появляется характерная дрожь, и движение становится порывистым и менее плавным. Дрожь рук и т.п. может быть результатом разладки, временной или постоянной, цепочек эффекторных программ, когда компенсирующие движения оказывается избыточными, а быстро протекающие фазы давно уже не осознвались и оказываются вне возможности контроля сознания. Требуется полное переучивание движения с осознаванием всех промежуточных фаз.
Каждая из фаз отрабатывалась когда-то осознанно, методом проб и ошибок: тормозя нежелательный результат и подкрепляя желательный (танцор, боец и т.п. выучивают новое движение медленно, осознавая во всех фазах). До тех пор, пока результаты оптимизации не начинали удовлетворять настолько, что для контроля уже не требуется осознание движения. Те, кто профессионально занимается постановкой движений (танцоры, спортсмены), знают насколько важно отрабатывать новое движение очень плавно, буквально во всех деталях.
Подробнее о функции сознания в адаптации поведения к новым условиям читайте в статье Алгоритмы сознания 2.
Познавательно наблюдать как движения формируются у детей и, особенно наглядно - у котят или щенят. По-началу они очень порывисты, избыточны, совершенно неуклюжи и беспомощны, но постепенно становятся все точнее и эффективнее.
Специфика фиксации межнейронных связей такова, что раз образовавшись, связь уже не может стать неэффективной (кроме случаев отмирания нейронов или медленной утраты проводимости при долгом неактивном состоянии). Поэтому процесс оптимизации постоянно добавляет то возбуждающие, то тормозные связи, обеспечивая нужную реактивность (это - несколько упрощенное представление: на самом деле долго не проводящий синапс постепенно теряет способность к проведению возбуждения, но с очень разной скоростью, так что некоторые могут сохранять проводимость на всю жизнь: Функции синапса). Потому как нейрон суммирует всей мембраной вклады всех синаптических активностей, то ему безразлично их общее число и важен только суммарный результат.
Хотя число потенциальных контактов на один нейрон и достигает 10 тысяч, но это количество, рано или поздно, может исчерпаться, что все более затрудняет переобучение. Хотя известно, что даже в зрелом возрасте области повышенной активности стимулируют нейрон к ветвению все новых дендритов с синаптическими контактами на них и вызывает нейрогенез.
В сложном движении трудно разграничить и систематизировать, что именно относится к непосредственному обеспечению элементарного эффекторного действия: локальная ли обратная связь от мышечного рецептора или сложная связь через посредничающие структуры. Вообще для мозга характерно как бы полное презрение к любым классифкациям и систематизациям :) Функциональность реализуется с использованием всех структур мозга, что и дало повод для выдвижения голографических гипотез, которые, конечно же, ничего на самом деле не объясняют и являются лишь красивыми предположениями, не имеющими ничего общего с реальными механизмами мозга (см. Голографическая модель мира и психики ).
Поэтому и само деление на рецепторы, эффекторы и промежуточные структуры - условно. Это стоит постоянно иметь в виду, хотя без некоторого разграничения, абстрагирования, просто невозможно обойтись при описаниях.
В дальнейшем окажется, что такие чисто эмпирические понятия, введенные с подачи психологов, как эмоции, внимание, мотивация, интеллект - не имеют самостоятельной сущности и представительства (в виде некоторых нервных центров, что опять таки соответствует принципиальной неалгоритмируемости, децентрализованности управления), а есть результаты общей организации механизмов психики, основанных на стандартных и однотипных принципах установления и фиксации связей между нейронами.
Хотя анатомически и различаются особенности строения мозга и к этим образованиям относят те или иные специфические функции [11], но стоит только попытаться эти функции выделить, оказывается, что они неотделимо присущи всему мозгу. Даже такие зоны как входные анализаторы или сосредоточие "мотонейронов", запускающих эффекторые программы, не являются функционально обособленными, если даже сами эффекторы и рецепторы не отделимы друг от друга в организации поведенческих реакций. В этом смысле можно сказать, что вообще все тело является функционально неотделимым продолжением мозга или наоборот.
Что же касается локализации отдельных функций в мозге, то вся она проистекает только от жестких связей с рецепторами и эффекторами. Первичные детекторы достаточно жестко локализованы в соответствии с рецепторными связями во входных анализаторах и анатомически образуют колонки элементов [44], различающихся по специфике распознавания каким-то рядом расположенным признаком, образуя диапазоны родственных детекторов, коллекции распознавателей.
Чем выше уровень детекторов, чем больше разнородных признаков они обрабатывают, тем такая локализация становится более рассредоточенной [48]. Поэтому те детекторы, в которых сходятся признаки разного типа: зрительные, слуховые, значимости и т.п. образуя систему распознавания (узнавания, понимания значения) сложных образов, локализуются достаточно неопределенно, в соответствии с местонахождением активной зоны данного образа восприятия. Такой детектор, становясь символом (упрощенным заменителем) всего этого образа, специализируется там, где есть созревший до функциональной активности нейрон, с которым устанавливает связи (и затем не раз оптимизирует их, специализируя распознавательную функцию детектора в ходе приобретения опыта) активный образ, в точном соответствии с принципами формирования первичных детекторов, только используя более поздний период развития. (дополнительно см. Рефлексы ).
Не углубляясь в терминологическое определение слова символ, используем его здесь лишь как более простой элемент, формализующий, упрощенно заменяющий собой более сложный. Образование таких символов, представленных нейронами-детекторами, происходит в ходе научения распознаванию образов в задаче адаптирующего поведения. Наглядно это демонстрируется в статье В мире символов.
В случае если для данного образа не формируется распознаватель в виде отдельного специализировавшегося нейрона, то психика использует сам этот образ. Его локализация - это зона активности всех составляющих его детекторов, которые могут быть ограничены вниманием от самого непосредственного рецепторного восприятия до уровня самых сложных символов, приводя к наименьшей по количеству возбужденных нейронов области [27].
Различия в локализации приводят к тому, что в разных условиях восприятия, опыт казалось бы одного и то же поведения формируется в разных зонах мозга. Но такое разграничение неполно потому, что даже самые непохожие образы могут иметь в своем составе одни и те же первичные детекторы. Поэтому большинство образов взаимно перекрываются активностями в области таких общих признаков (см. Иллюстрация организации памяти мозга).
И все же, внимание способно различать такие перекрывающиеся образы как совершенно обособленные образы, каждый из которых поддерживает текущую активность при осознании (реверберацию) собственными обратными (кольцевыми) связями. Это - нелегко понимаемый момент, который объясняет "неисчерпаемость" памяти (однако только в рамках уже существующих детекторов признаков) и который дал повод некоторым ученым проводить аналогии с голографией.
Основа каждого образа определяется тем, в какой области локализации самых общих признаков условий (эмоционального состояния и других условий) находился фокус внимания в момент восприятия (куда были переключены каналы осознания). Там и начнет при осознании реверберировать воспринятый образ (эта уже не зоны первичных анализаторов, а те области мозга, которые используют все виды рецепторных детекторов), а после осознания реверберация продолжает поддерживаться замыканием через структуры гиппокампа, оставляя образ не осознания, но активным и способным при изменении воспринимаемого порождать новые ассоциативные прогнозы вплоть до нового осознания в виде озарения или воозврата к осмыслению. В этой области локализации и будут происходить изменения, определяющие формирование текущего жизненного опыта.
В качестве иллюстрации: те, кто начинает обучение вождению автомобиля, часто наблюдают интересное, удивляющие их явление: казалось бы, одни и те же улицы города воспринимаются теперь на месте водителя совершенно по-другому, и даже иногда перестают узнаваться (особенно, если и сам город не родной).
Существование постоянной локализации и той, что зависит от условий, отражает тот феномен, о котором Н.П.Бехтерева писала как о "жестких" и "гибких" звеньях при попытках обнаружения нейрофизиологических коррелятах психических проявлений (см. Здоровый и больной мозг человека 19мб).
Внешние условия, являясь более общим контекстом восприятия, определяют локализацию элементов жизненного опыта в мозге так, что он оптимизируется именно для этих условий, но не для других. Функционально это и используется: чтобы поведение было адекватно условиям. Ночная охота - одно, а дневная - совсем другое. Фактически, для каждого таких условий формируется и развивается свой уникальный жизненный опыт, свое отношение, т.е. основные характеристики личности. Подробнее об этом - в статье Контекст понимания, модели личности.
Если мозг по каким-то причинам (например, в результате хирургической операции) лишается опыта, соответствующего какой-либо из "гибких" локализаций, то субъект даже может вообще ничего не заметить, если только именно для этих специфических условий у него наработан большой багаж жизненного опыта - какой-то профессиональный навык, который всегда был востребован в одних и тех же условиях (что очень маловероятно). Отсюда и возникло у некоторых исследователей убеждение о голографической природе сознания.
Если же мозг лишается каких-то первичных детекторов, то возникает невосполнимая утрата данного элемента восприятия. Столь же невосполнимые нарушения - при лишении мозга области общих прогностических процессов при выборе поведенческой программы.

Таким же общим контекстом восприятия оказывается отклик системы значимости о текущем состоянии организма, его "настроение" или эмоции. Об этом - несколько позже.

Организация памяти мозга

Представления на 2006г. о памяти хорошо илюстрируются в Сохранение воспоминаний. Здесь эти представления несколько расширяются.

Нервные клетки к моменту созревания не имеют подключенных синаптических контактов и из-за этого оказываются в состоянии спонтанной, (пейсмеккерной) активности [7] (это состояние - предположительное, на него наводит мысль о состоянии операционного усилителя с "подвешенными" входами). Как только нейрон созревает до стадии функциональной готовности, он становится способен возбуждаться и время от времени возбуждается из-за самых различных факторов, поляризующих его мембрану в условии отсутствия тормозных связей. (См. Научение и память). Следует различать спонтанную активность от функциональных генераторов ритма, которые также называют пеймейкерами.
Активность нейрона - это одно из условий образования долговременных связей [8]. Смотрите: Формирование синапсов, синаптический механизм памяти рефлексы. Если по времени она совпадет с активностью соседнего нейрона (при этом оказывается, что произведение новизны на значимость для данной зоны мозга, выделенной вниманием , будет доминирующим на данный момент восприятия), то связь установится в течение некоторого времени, необходимого для модификации синапса в условиях неспецифического выброса нейропептидов в данной зоне.

Если в момент созревания нейрона будет восприниматься какой-то образ, а детекторы отдельных признаков этого образа имеют потенциальные связи (пока еще неэффективные синапсы) с этим нейроном, то нейрон становится детектором, распознавателем этого образа, т.е. возбуждается впредь всегда при появлении в восприятии такого образа (затем с каждым разом способность к распознаванию детектора все больше уточняется). Теперь возбуждение такого нейрона фактически подменяет собой восприятие образа: это то, как если вместо яркой зримой картины мы просто мысленно заменяем его словесным (или бессловесным, но так же символьно упрощенным) обозначением. Этот нейрон становится символом образа, что в дальнейших операциях эффективно заменяет его. Точно так же, сочетаясь с мышечным движением, нейрон может стать пусковым символом для этого движения.
См. симуляторы этих процессов: формирование первичных примитивов и формирование корректируемых опытом распознавателей из статьи по локальным алгоримам нейронной сети. Экспериментируя с моделями, можно составить представление о том, как могут возникать некоторые виды иллюзий восприятия и ошибки распознавания.

Активный образ, как возбуждение участка нейронной цепи, может очень широко менять свои границы: или ассоциируясь со сходными по признакам другими активными образами, или становясь все более изолированным - в зависимости от ограничивающего влияния системы фокусировки внимания (выделяющей наиболее значимое и новое в текущем восприятии). Образ после перевода осознания на другое может оказаться полностью изолированным от всего и самостоятельно реверберирующим.
В памяти осознания образа могут терятся некоторые признаки, обычно сопутствующие этому образу, в том числе и такие как отнесение его к реальности или вымыслу (тому, что возникающим не в результате активности рецепторов восприятия, а в результате работы прогностических механизмов воображения).
Поэтому активный образ, то, что может осознаваться - понятие очень динамическое и не может представляться как "энграмма" как это часто описывается даже в современных статьях, например: Неуловимая энграмма. Он зависит от текущего порога срабатывания нейронов, определяемого или системой внимания или неспецифически сразу для большой области нейронной сети(общим изменением условий работы нейронной сети, вызавающим изменение порогов срабатывания нейронов или изменение концентраций нейромедиаторов и других веществ, влияющих на распространение активности).
Некоторые интересные выводы рассматриваются в статье Осознанные сновидения.
Гипотетическое утверждение (результат обобщения фактов исследования): любая галюциногенная или субъективно ограниченная практика модифицирует память без оценки адекватности, что приводит ко все большей неадекватности для данного вида субъективного поведения (мышления).
Любое вспоминание модифицирует память даже без оценки адекватности реальности (с отложенным актом такой оценки).

Сочетаясь между собой, символы восприятия и символы действия, могут образовывать многочисленные варианты цепочек программ восприятия-реагирования. Если бы не было таких детекторов-символов, то программам формироваться было бы неизмеримо сложнее, используя первоначальные зримые образы и конкретные мотонейроны отдельных движений. Настолько сложно, что практически невозможно.

Если в период развития тактильных и двигательных детекторов лишить возможности двигаться, то нейроны созреют окончательно, и не образуют нормального базового набора распознавателей. Такого уже невозможно будет выучить ходить. Если в период развития вербальных структур лишить человека общения, то он уже никогда не сможет преодолеть барьер в несколько десятков слов.
Поэтому люди, воспитанные животными никогда уже не могут приспособится к современному обществу точно так же как глубокие старики не способны научиться кардинально новому.
Но и не только в таких предельных случаях проявляется недостаточность воспитания в социуме. Восприятие общих символов коммуникабельности, обеспечивающих взаимопонимание в обществе, и как яркое проявление этого - непонимание востребованных в данной культуре произведений искусства - непосредственное следствие: Этические символы общения.
Специфика базового набора распознавателей, наследственные предрасположенности и воспитание определяют относительные различие возможностей личностей в социуме, занимаемые ими социальные роли и особенности взаимовлияния, которые внешне проявляются как иерархия власти. Подробнее об этом - в статье Власть - как социально-психическое явление.

Дополнительные статьи об организации памяти: преобразования сигналов в нервной системе, Память и научение, Химическая передача нервного импульса, Нейрональная пластичность, Научение и память 1, Научение и память 2.

На данный момент становится достаточно очевидным, что в организации процесса адаптивного поведения (в отличие от полного автопилота, который бывает при подавлении сознания) участвуют, кроме рецепторов и эффекторов, непосредственно задействованных в эффекторных программах, нечто, что гибко корректирует эти программы в зависимости не только от внешней ситуации, контролирует их течение, изменяя по ходу выполнения в зависимости от текущих результатов этого поведения. Это - некая целенаправленная мотивация [18]. Мало того, у людей есть нечто, что поддерживает самое общее направление мотивации, определяющее характер поведения не только для конкретных условий, но часто вопреки им, подчиняя этой общей цели. Забегая вперед, уточню, что это нечто не является "центром" управления, а формируется и локализуется в зависимости от условий.
Если мотивацию текущего поведения можно объяснить активностью системы значимости в зависимости от текущих физиологических потребностей и задач выживания, когда направление внимания и поведенческая активность определяется по формуле произведение новизны на значимость (в случае большого голода, несмотря на приевшуюся тривиальность пищи, а в случае новизны пищеподобного стимула - несмотря на отсутствие голода, а из любопытства и т.п.), то поведение, казалось бы, вопреки этой мотивации, объясняется некоей текущей доминирующей потребностью. Это - осознанное управление поведением, в каждый момент времени отслеживающее наиболее актуальные (новизна-значимость) фазы из всех параллельных выполняющихся неосознаваемо автоматизмов и подправляющая их ветвление в соотвествии с текущей целью - доминирующей мотивацией. И эта осознаваемая мотивация, которая сама по себе является непосредственным откликом системы значимости для данных условий, может вступать в конфлифкт с той значимостью, которая ранее была ассоциирована с фазами выоляняющегося автоматизма. Т.е. ранее привычное в новых условиях (что и вызвало осознание) может прогнозировать нежелательные последствия, а осознаваемый более желательный вариант не соответсвует значимости, связанной с привычным поведением. Этот конфликт разрешается более сильной значимостью (по прогностическим результатам в данных условиях) и проявляется как "волевое усилие" для осознанного навязывания нового варианта поведения, хотя старый вариант явно этому противоречит (пламя всегда жжет, но нужно погреться и протянуть к нему руки). Об этом - более подробно ниже и в специальных статьях.

До сих пор не удавалось найти нечто в механизмах психических явлений, качественно отличающее человека, от других животных (см. Человек среди животных, Кошки). Наибольшие сроки индивидуального развития, изощренность символов абстрактных образов и более развитая предрасположенность исследовательского поведения - отличают лишь количественно и зависит от поведенческой специализации (зачем кошкам философия?). Срок эволюции, который предположительно отводится на формирование человеческой специфики в 50 тысяч лет, безусловно, недостаточен для того, чтобы появилось нечто принципиально новое. Вербальные структуры есть у всех высших животных, асимметрия мозга - тоже (см. Асимметрия мозга причем, были обследованы люди, не имеющие левой половины мозга изначально, но с прекрасно развитыми вербальными структурами в правой половине), интеллект в вопросах, касающихся специфики существования отдельных животных выше человеческого (например, интеллект выживания волка в лесу), об этом более обстоятельно будет сказано ниже. Остается предположить, что и доминирующие (незатухающие во время сна) мотивации есть не только у человека. Действительно, у многих животных есть сезонные программы поведения, которые по длительности действия превышают текущие значимости, ассоциированные с неосознаваемым поведением. Вот только у человека доминирующая мотивация во многом более прихотлива, слишком личностно изощренна.
Поведенческое своеобразие каждого вида приспособлено к оптимальному соотвествию условиям существования этого вида и, конечно, у человека в этом плане нет качественных эволюционных преимуществ (см. За различия между человеком и шимпанзе ответственна генная регуляция).

Понятие доминанты давно уже не является просто предположением. Легко регистрируются области мозга с постоянной активностью, которые не гасятся в течение сна. Некоторые такие области могут оставаться активными и в течение всей жизни человека.
Это то, что определяет более постоянную мотивацию, чем ту, что обусловлена просто удовлетворением текущих потребностей неосознавамой части поведения, то, что определяет проявления "воли". Усилия по реализации осознанно наиболее предпочтительных поведенческих реакций в условиях некоторой новизны ситуации вопреки ассциированным с текущими автоматизмами - это и есть "волевое усилие", в том числе и при выборе направления мышления (переключения внимания). Образно говоря, воля - осознанная необходимость, которая пересиливает ранее закрепленную опытом наобходимость. Она мотивируется актуальностью текущего момента: наличие максимального сочетания новизны и значимости привлекает сознание [123] к наиболее актуальному моменту восприятия и возникает некий уровень творческого нахождения варианта поведения с наиболее желаемыми последствиями с учетом доминирующей потребности. Без выделения экстремальной актуальности и порождающей ею творческой доминанты нерешенной проблемы просто реализуется наиболее привычный автоматизм поведения.
Но воля - не только усилия по предолению значимостей закрепленных в автоматизмах, но и усилия творческого выбора, т.е. касается не только поведенческих, но мыслительных автоматизмов. Уровень творчества может быть как самым примитивным - простое выбирание наиболее желаемого из нескольких прогнозов, так и могут использоваться изощренные навыки творческого поиска. В сложном случае, когда есть доминирующая активность нерешенной проблемы, определяющая долговременные цели (доминанта), рассматриваемые варианты напрямую конкурируют с примитивными вариантами прогнозов (их тем больше, чем более расширяется область внимания). И тогда возникает конкуренция непосредственного стремления что-то сделать или избегать с новыми возможными вариантами. Побеждает сильнейшее. Чем труднее перетягивание каната мотивации между вариантами, тем "труднее" решиться, и требуется навык принятия решений. Более подробно об этом и о особенностях творческого эмоционального контекста: Неудовлетворенность существующим и Источники сотворения или А не роботы ли мы?.
К примеру, пламя обожгло - возникает сильная мотивация его избегать. Больше не хочется иметь с ним дело потому, что с автоматизмом закреплена сильнейшая отрицательная значимость. И все, что может принести пламя полезного оказывается вычеркнутым. Поэтому у многих животных страх перед огнем не позволяет им воспользоваться огнем. Хотя это возможно, например, у собак при отзеркаливания авторитетного хозяина, греющегося у костра. Требуется именно осознанное, более высокоуровнево мотивированное волевое усилие или заранее подготовленная мотивация, для того, чтобы преодолеть старую, подчас уже не поддающуюся осознанию реакцию и продолжить исследование. Именно - исследование. Вне исследовательского контекста, при котором нужная фаза поведения достаточно надолго прерывается для обдумывания и проб, простейшая реакция избегания или другой вырабатанный автоматизм будет преобладать.
Думаю, что уже достаточно обращено внимание на очень важную особенность осознания: прерывание актуальной фазы неосознаваемого автоматизма для выбора более желательного или исследования в случае неуверенности, не понимания, опасности и т.п. В результате формируется новый вариант ветвеления автоматизма, который в последствии уже может и не осознаваться.

Чем меньше доминирующих активностей в мозге, сохраняющихся длительное время, тем менее "волевой" оказывается особь в плане стремления к целям, не связанным с непосредственным жизнеобеспечением.
У человека может регистрироваться (томографической визуализаций) более чем одна постоянно активная зона (доминанта). Быть одновременно глубоко влюбленным в женщину и в науку оказывается вполне совместимым :) и в целом не только не мешает одно другому, но взаимно поддерживает оба постоянных возбуждения потому, что в силу закона образования связей должно возникнуть множество взаимных, общих образов. Поддерживает, если только адекватные объекты этих возбуждений не станут взаимно антагонистичны, а женщины часто ставят себя в непримиримую позицию по отношению к конкурентке на внимание - науке, чем подавляют не только увлечение наукой, но, соответственно, увлечение самой женщиной.
Состояние гениального творчества [80] это, прежде всего, постоянное нахождение в состоянии осмысливания захватившей идеи творчества, постоянная и доминирующая активность мозга (доминанта), не гасящаяся даже во сне, настолько она значима и постоянно подпитывается активностью почти любых других областей восприятия. Она не возникает вдруг и на пустом месте, а является следствием упорного исследования какой-то проблемы, очень важной для исследователя (такой проблемой может быть и любовь :) ).

Что представляют собой активные и реверберирующие зоны мозга? Это - целые ансамбли возбуждения, границы которых определяются текущими процессами оптимизации внимания, т.е. торможением (блокировкой) "мешающих каналов" [87]. Любой нейрон мозга так или иначе несет на себе функцию детектора какого-либо воспринимаемого признака, функцию распознавания, выделения этого признака из окружающей активности. Таким образом, реверберирующий в поцессе прерывания осознанием ансамбль нейронов представляет собой группу детекторов признаков, от самого высокого уровня и включая столько первичных детекторов, сколько это позволяет текущая оптимизация внимания (детализация образа восприятия).
Непосредственно первичные рецепторные поля могут отключаться вниманием почти сразу, освобождая рецепторные каналы для восприятия следующей важной информации. В такой момент реверберирует образ, фактически полностью сохраняющий всю первичную информацию, - зримый, полный образ восприятия. В случае последующей блокировки детекторов первого уровня этот образ будет лишен полноты, хотя вполне сохраняет свою информационность, значение для данного организма. Теперь он играет роль символа первоначального образа, заменяющего его. Можно сказать, что любой детектор является в той или иной мере символом чего-то, в том числе даже непосредственно первичный рецептор, который является символом элементарного проявления свойств мира.
Но не стоит погружаться в эту классификацию, а стоит ее использовать лишь для понимания того, как детекторы высокого уровня могут заменять собой целый большой образ текущего восприятия с тем, чтобы использовать его значение для сопоставлений и выбора поведенческих программ.
Детектор вербальных звукосочетаний, к примеру, имеющий смысл и значение некоего слова, выраженного этим звукосочетанием, заменяет собой все это понятие со всеми присущими ему свойствами, которые в ходе накопления личного опыта, приобретают личную значимость для организма. Чем более давно реверберирующий ансамбль отключен от непосредственного восприятия, тем менее он связан с первичными детекторами, хотя в любой момент эта связь может восстановиться, воссоздав во всей полноте первичный образ.

Только одна из активных фаз автоматизмов может быть подключена вниманием к единому каналу формирования или корректировки конкретной поведенческой реакции. Сознание способно лишь последовательно обрабатывать их, прерывая на это время ее выполнение (что и замедляет осознаваемые реакции). Только в активности этого канала осознания присутствует вся совокупность исходного образа восприятия, образа-отклика выполнения текущей поведенческой программы, окрашенной системой значимости положительным или отрицательным отношением к происходящему (эмоциональным отношением).
Это то, что можно назвать осознаваемой областью активности мозга или сознанием, определяющим субъективность вопринимаемого и собственные действия [31] и [157] (см. подробно о понятии и его сущности в статье Сознание и, важное понимание - в [249]). Все остальные активные области продолжают пребывать вне этой области, изолированные вниманием, хотя в любой момент фокус внимания может быть переведен на них и тогда этот образ оопять будет осознаваться, появившись в сознании. В этом и заключается феномен интуиции (см. Сущность интуиции). Об эффективности практического использования интуиции смотрите статью Эвристика.
В основном о роли и сути сознания можно сказать следующее.
Если у насекомых алгоритмы реакций (рефлексы) меняются преимущественно из поколения в поколение (конечно, временная пластичность таких реакций не означает изменения алгоритма, преопределенного наследуемыми связями нейронной сети), то у животных, у которых есть специализированные "внутренние" рецепторы значимости или "центры" ада и рая [107], рефлексы способны образовываться очень эффективно и гибко в течение жизни одной особи. Эти вновь образующиеся рефлексы ничем принципиально не отличаются от рефлексов улитки, но они не отличаются только после их образования. А различие - собственно - в наличии механизма формирования автоматических, неосознаваемых реакций - осознаваемой корректировке поведения.
Осознаваемое в этом смысле противопоставляется неосознаваемому как первичное - и его результат. Сознание - механизм приобретения неосознаваемых автоматизмов, "рефлексов" не за счет отбора особей в поколениях, а неизмеримо более оперативно - за счет выборки того, что оценивается внутренними "анализаторами" значимости (функционально - в точности - как и "анализаторы" любых других рецепторов) по принципу: хороший результат данного варианта поведения стимулируется в дальнейшем, а плохой - избегается [80]. После чего необходимость в осознаваемой оценке отпадает до тех пор, пока не появится нечто новое в условиях реализации поведения и его результате.

Если память компьютера можно стереть программно, не оставив и следа, то память мозга можно только перекрыть новой потому, что она организована как система связей между нейронами с контактами, проводимость которых, в основном, может только увеличиваться (первоначально разомкнутые контакты приобретают свойство передавать или гасить возбуждение).
За счет того, что контакты бывают возбуждающими и тормозящими, регулируются различными видами синаптических медиаторов, различающих эмоциаональный фон, и за счет того, что каждый образ памяти (локальная область возбуждения нейронной сети) ограничивается более элементарными признаками (подсетями), составляющими ее, возможна модификация первоначального образа в новом акте восприятия. При этом он может дополняться новыми элементарными признаками, в конечном счете: (возбуждающие контакты) или некоторые старые признаки нивелируются, блокируются (тормозные контакты). Но структура первичного образа остается прежней, и этот образ может быть воспроизведен в условиях, в которых станет активной именно первоначальная структура связей. То же, что приводило к активизации новой версии образа, будет неактивно и, значит, новая версия образа не проявится. Память не стирается, а видоизменяется, с сохранением предшествовавшего варианта памяти в скрытом виде.
Такой механизм дает возможность запоминания любых, даже мало различающихся образов и вспоминание нужного в тот момент, когда условия наиболее ему соответствуют.
Этот механизм также позволяет воспроизводить всю динамику восприятия во времени зримо, как "ленту событий". Механизм такого цепочечного воспоминания аналогичен организации сложного движения из составляющих элементарных (см. Восприятие пространства и времени и более популярно).

Важные дополнения: Принципы организации памяти мозга , Бессознательное как явление организации памяти мозга , Забывание

Для более наглядного представления динамики процесса влияния мотивации, представим, что возникла достаточно насущная физиологическая потребность на уровне какой-то текущей фазы неосознаваемого автоматизма. Ее значимость, модулированная новизной этой потребности, по силе стимула превысила текущее состояние внимания, и область осознания переместилась в зону образа признаков возникшей потребности, прервала выполнение автоматизма и зареверберировала фазу в осознаваемый образ. Предыдущая активная зона оказывается теперь изолированной вниманием.
Все то, что прежним опытом связывалось с детекторами признаков, образующими образ потребности, окажется частично возбужденным ими настолько, насколько в прежнем опыте это входило в общую систему запуска поведения, удовлетворяющего эту потребность. Но возбужденным не до конца (не приводя к выполнению фазы реакции) потому, что в этой цепи еще не хватает некоторых компонентов, активность которых могла бы поведенческую программу запустить на выполнение (пуковой стимул) или напрямую тормозиться отрицательным влиянием сознания, прогнозирующим нежелательное. Какие еще могут быть останавливающие реакцию компоненты? В общем случае это все то, что различает разные варианты прежних попыток удовлетворения потребности, которые предпринимались прежде. Каждая из этих попыток происходила в несколько иных условиях, и результат каждой был зафиксирован системой значимости как преимущественное торможение поведения, приводящего к нежелательным последствиям и подкрепления желательного.
Теперь все это моментально всплывает в виде прогностической активности осознания, предвещая возможные последствия при мысленном переборе условий.
Этот процесс, обнаруженный и описанный еще Павловым как "опережающее возбуждение", фактически выполняет роль прогноза возможных последствий, основанного на личном опыте [33].
Если ни один из вариантов в текущих условиях не способен дать желаемых последствий, то поведение так и не реализуется.
Если какой-то вариант - вполне желаемый и не грозит отрицательными последствиями в прогнозах, то в качесвте текущей мотивации станет активным этот образ, соответствующий оптимальным условиям реализации потребностей. Теперь, как только такие условия окажутся наиболее актуальными (события внешние или внутренние сделают их такими), это и дополнит общее подвозбуждение до состояния запуска программы поведения в новом направлении (- то, что называют пусковым стимулом) и условия фиксации связи за некоторое время сделают проводящими активные синапсы в этой зоне (неспецифически помеченной нейропептидами), соединив цепочку нового варианта программы для последующего уже не осознаваемого выполнения.
Внимание, выделяющие область значимых для данных условий образов при наличии новизны в данной области восприятия, часто называют "фокусом сознания". Его назначение - дать творческую (а значит предположительную, гипотетическую до проверки реальностью) оценку значимости этому новому и тем самым вовлечь его в мотивирующие ассоциации (см. подробно в Сознание). Такой фокус только один потому, что может быть только один канал, использующий систему значимости (как модель желаемого-нежелаемого личности) для прогнозирования варианта поведения (программы моделирования и сопоставления) с последующим формированием новой оценки результата поведения. Этим же происходит выделение самосознания или "Я" в психических явлениях - как побочный результат формирования поведенческих автоматизмов (см. Самосознание).
Единственный канал осознания нового-значимого при сопровождении всей совокупности множества параллельно протекающих цепей автоматизмов, заставил развиться механизм прерывания отслеживания текущей значимой фазы одной цепочки при возникновении еще большей новизны-значимости другой. Оставленная фаза запоминается (может быть даже остановлено протекание автоматизма), а внимание переключается на следующую. После отработки ее, внимание опять возвращается на оставленную фазу. Таких запомненных прерываний у разных видов животных, включая людей, может быть от 1 до 8. Программисты переняли эту системы прерываний для обслуживания процессором нескольких устройств по приоритетам их запросов.
Количество захватываемых в память прерываний сознания "отдельных" образов зависит от того, насколько каждый из них оценивается системой значимости как важный для данного контекста восприятия и от характеристик избирательности нейронной сети (порога срабатывания, который может быть понижен по сравнению с нормой, и тогда количество образов возрастет, количества различимых дискретов срабатывания, которые определяют различимость схожих признаков и т.п.). Обычно человек может одновременно удерживать осознанно 4-7 образов прерванных цепей восприятия. Так, читая сложную фразу, он прерывает понимание первой части, чтобы воспринять вторую, затем - третью, четвертую и, затем возврящается к персой, чтобы объдинить понимание в общую картину.

В багаже жизненного опыта каждого индивида существует (и постоянно уточняется) набор свойственных ему реакций для отдельных знакомых или еще совершенно не знакомых ситуаций. То, какое поведение осуществляется в незнакомых условиях, определяет возможности исследовательского потенциала личности - как результат накапливаемого опыта в исследовательском поведении. У различных видов даже не высших животных сформирован свой характерный стиль исследовательского поведения, который у самых простейших проявляется в наследственно предопределенных реакциях.
Большое значение в понимании базовых исследовательских способностей организмов и вообще принципов формирования личного жизненного опыта, имеют работы Эдварда Ли Торндайка :
"Поведение животных было однотипным. Они совершали множество движений: бросались в разные стороны, царапали ящик, кусали его и т.п., пока одно из движений случайно не оказывалось удачным. При последующих пробах число бесполезных движений уменьшалось, животному требовалось меньше времени, чтобы найти выход, пока наконец оно не научалось действовать безошибочно.".
Свои наблюдения Торндайк обобщил в нескольких законах:

закон упражнения - согласно которому при прочих равных условиях реакция на ситуацию связывается с ней пропорционально частоте повторений связей и их силе. Этот закон совпадал с принципом частоты повторений в ассоциативной психологии;

закон готовности - упражнения изменяют готовность организма к проведению нервных импульсов;

закон ассоциативного сдвига - если при одновременном действии раздражителей один из них вызывает реакцию, то другие приобретают способность вызывать ту же самую реакцию.

Дополнение: Опережающее возбуждение или сущность прогноза .
Еще более тонкие прогностические механизмы, в приложении к процессу творчества: Искусство и психоанализ и Спасительная способность - вообразить. Обобщение по фильмам-воспоминаний: [249].

Для образной наглядности прокрутим картину поездки на личном автомобиле по дороге.
Как обычно, Ваше внимание выделяет из всего окружающего только наиболее значимое в данной ситуации, фокусирует (блокировкой мешающий каналов) на значимом. Предположим, Вам ХОРОШО, вы УВЕРЕНЫ, вы едете по ЗНАКОМОЙ улице, ситуация и светофор ЗНАКОМЫ Вам. Светофор около перекрестка очень значим, и вот Вы фокусируете внимание на цвете светофора. Это - контекст в котором воспринимаемое приобретает для Вас определенный СМЫСЛ - оно для вас ИНФОРМАТИВНО (это и есть сущность того, что называется информацией) и в зависимости от этого Вы моментально прогнозируете (опережающее возбуждение) варианты Ваших реакций в зависимости от всего предшествовавшего жизненного опыта, от того не поехать ли на красный, до осторожного стоп, не шути так! И, когда уже вот он, светофор радом, и Вы воспринимаете дополнительную информацию (где гаишник, есть ли машины рядом) и момент для конкретной реакции настает - это и есть пусковой стимул, реализующий ту программу поведения, которая к этому моменту дает наилучший для Вас прогноз.
А вот если бы базовый эмоциональный контекст был ВАМ ПЛОХО, ВЫ РАЗДРАЖЕНЫ, то результирующая реакция могла бы оказаться разительно иной.
Всем этим "руководила" активная зона, определяющая мотивацию данной поездки, что определяло общий контекст (ХОРОШО это или ПЛОХО) и контексты всех отдельных совершаемых действий. "Воля" определяемая этой активной зоной может быть исчерпана результатами одной поездки, но может предполагать много поездок и других действий и оставаться долгое время активной.

Понятно, что само текущее состояние, определяемое системой значимости, во многом задает направление и стиль поведенческих реакций, а это уже то, что привыкли называть эмоциями.

Эмоции

Для того, чтобы последующий текст понимался в контексте уже сформированного обобщения фактических материалов исследования (учитывалось такое обобщение), сразу приводится формулирвка того в механизмах адаптивности психики, что в наибольшей степени коррелирует с побщепонимаемым смыслом слова "эмоции".

Эмоции - результат переключения в один из основных стилей реагирования в зависимости от внешних условий и внутреннего состояния. Каждый из стилей реагирования позволяет в наибольшей степени соответствовать обстоятельствам (быть адекватным, т.е. желаемое соответствует получаемому), что обеспечивается быстрой подготовкой организма с помощью гормонального и нейромедиаторного баланса.
Система переключений стилей поведения (эмоциональных контекстов восприятия-реагирования), как и все эффекторные программы [16], организована в виде распознавателей [127] актуальности переключения или блокировки возможной последующей фазы поведенческого автоматизма в существующем наборе ветвлений и поэтому ассоциирована с определенной значимостью [125], которая и обеспечивает или активацию или торможение фазы. Как и любой образ восприятия-действия в составе цепочек поведенческих автоматизмов, стиль поведения всегда ассоциирован с оценкой системы значимости [15], окрашивающий восприятие по шкале хорошо-плохо [107]. Поэтому эмоции ассоциируют или с позитивной или с негативным переживанием, зафиксировавшимся во время прежнего опыта переключения стиля реагирования.
Эта ассоциация с системой значимости задает контекст отношения для всех последующих более частных актов восприятия-действия при формировании поведенческих автоматизмов с помощью механизма сознания [29]. Различаемые как психические проявления, основные стили реагирования - эмоции могут и не вызываться актуальной необходимостью переключения и тогда остается наиболее общий фон, определяемый системой значимости в данных условиях по шкале хорошо-плохо.

В плане функциональности для адаптивности поведения распознаватели системы значимости нужно различать по назначению: контекстный ли он в данных условиях или является непосредственно мотивирующим. Рецепция состояния организма (основа системы распознавателей значимости) своей активностью формирует контекст поведенческих реакций, который может быть иерархическим или данный его уровень оказывается пусковым стимулом для реакций (поведенческих цепочек), предназначенных для компенсации активировавшихся распознавателей особенностей состояния организма. Это - "потребности" или непосредственно "мотивирующие" стимулы. Наиболее древние такие связи могут быть наследственно предопределяемыми. Это то, что можно назвать распознавателями "желательного" или "не желательного", в отличие от контекстных распознавателей "хорошо" или "плохо". Если результатом поведенческого акта может не быть активность распознавателей "хорошо-плохо", то всегда результат активности можно сопоставить с тем, соответствует ли он желаемому прогнозу и тем самым зафиксировать: поступать ли так впредь при данных обстоятельствах или избегать этого.

Вариантов одного и того же действия может быть бесконечно много в зависимости от бесконечного разнообразия условий и потребностей. Ни одна алгоритмическая адаптивная система не смогла бы справиться с выбором одного из них, затрачивая на это приемлемое время. Программисты игровых ИИ запутываются в паутине ветвлений реакции персонажа в зависимости от разных обстоятельств и ограничиваются самыми примитивными.
Локализация образа в зависимости от общего контекста условий, сужает это количество вариантов. Кроме внешних условий (время суток, место действия и т.п.) существуют общий контекст состояния организма, определяемый системой значимости. В самом общем случае - состояние хорошо или плохо, которые наиболее радикально различают возможные стили реагирования.
Принципиально нет никакой разницы между влиянием на локализацию опыта признаков чисто внешних условий и влиянием признаков системы значимости. Они взаимодействуют совершенно на равных. Но есть разница в том, как при этом формируется направленность реакций: она преимущественно (возможно неспецифическим влиянием на специализацию синапсов, - тормозную или возбуждающую) или поощряется или блокируется в зависимости от полюса отношения - положительного или отрицательного.
Так, если образ восприятия-действия был ассоциирован с возбуждающими признаками системы значимости, то распознаватели программы действия в цепи поведенческого автоматизма активируются только если кроме образа восприятия есть и активный образ от системы значимости (иначе вклад возбуждения только образа восприятия будет недостаточен, раз распознавание было настроено на его участие). Так система значимости может определять контекст склонности к тем или иным ветвлениям цепочки автоматизма в зависимости от текущих условий - в дополнение к более древнему нейромедиаторному регулированию стилей поведения - эмоций.
Психологически привычно различать эмоциональные состояния, поэтому условно выделим их для рассмотрения. Только для того, чтобы скоррелировать эмпирические представления об эмоциях [14].

Подробнее о различных существующих теориях эмоций можно прочитать: Информационная теория Симонова . На мой взгляд в этой теории неверно выбраны акценты. Симонов предложил формулу: согласно которой сила эмоции пропорциональна потребности, умноженной на разность между сведениями, имеющимися у индивидуума, и теми, что необходимы ему для удовлетворения данной потребности. Эмоция - контекст любой достаточно высокоорганизованной психической деятельности и говорить следует о внимании. Вместо "потребности" следует говорить о значимости (силе и знаке отклика системы значимости, что и определеяет тип эмоции: положительную или отрицательную), а вместо "разности между сведениями" (откуда вообще могут быть сведения "необходимые ему для удовлетворения данной потребности"??) - отклик детекторов нового. И тогда формула становится: внимание пропорционально произведению значимости на новизну, а его знак и определяет отношение (положительное или отрицательное) и выбор подходящего эмоционального контекста (а также преимущественный фон для закрепления памяти: возбуждающий или тормозной). Подробнее об этом - ниже.
Понятие эмоции,
Физиологические механизмы формирования эмоций,
Когнитивные теории эмоций и личности.

Все эмоции окрашены в один из полюсов "хорошо-плохо" и соответственно различается на отрицательные и положительные по типу отношения системы значимости. Базовыми рецепторами этих полюсов являются центры "хорошо" и "плохо", раздражение которых вызывает наиболее полно эти крайние состояния. Не может быть ничего более хорошего или плохого в ощущениях, чем то, что испытывают при возбуждении этих центров, расположенных в прилежащим ядре (nucleus accumbens) мозолистого тела между полушариями. См. Центр ада и рая.
Их эволюционное предназначение - дать возможность личности оценивать, что для нее является хорошо, а что - плохо. Соответственно, стремиться к хорошему и избегать плохого [80]. Это - основа адаптивного поведения. Только так можно учиться новому, с которым приходится сталкиваться по жизни и в непосредственном контакте с этой жизнью. Система значимости развивается, учится определять плохое и хорошее и таким образом правильно строить поведение.
Самая общая, глобальная "эмоция" - хорошо или плохо (потому в кавычках, что понятие "эмоция" не нужно, но удобно при описании механизмов психики и является побочным результатом психологов описать внешние проявления психики) [107]. "Безразличного" состояния просто не бывает, если организм еще не труп, но достаточно долго продолжающееся одно и то же состояние перестает осознаваться и не воспринимается так остро, как в момент своего возникновения, в полном соответствии с формулой внимания: произведение новизны на значимость. Поэтому, уже задним числом, то, что воспринималось как "безразличное" состояние, в резко ухудшившихся условиях будет вспоминаться как благодать :)

Как и все контексты условий, эмоции ограничивают, делают более определенным тип поведенческих реакций. В условиях данного эмоционального состояния формируется специфический личный опыт, позволяющий наиболее оперативно и адекватно реагировать в этих условиях, а не перебирать множество различных вариантов реагирования, теряя время и, возможно, жизнь при этом.
Каждая из основных (наиболее выраженных в эволюционном плане) эмоций специализирует стиль реакции до наиболее оптимального в условиях, для которых эта эмоция предназначена.
Эмоция страха точно так же является защитной в смысле оптимума поведения перед более сильным врагом, как и эмоция ярости. Эмоциональные состояния полового поведения, пищевого поведения и т.п. так же определяют характерный стиль реакций.
Но, кроме таких выраженных эмоций, может быть и более тонкие оттенки, специализирующие реакции уже в рамках более общей специализации, например, такая древняя специфика поведения - как игровой эмоциональный контекст и более частное его проявление - Смех.
Вырисовывается иерархия эмоциональных состояний, в которой самым общим модулятором поведения является состояние хорошо или плохо, которое подразделяется на более частные условия (контексты), в которых поведение приобретает все более точный смысл и, наконец, самые тонкие оттенки формируют конкретную реакцию.
Эволюционно основные эмоции (те, что выделяются психологией) развивают активность в сопровождении характерных для этих эмоций нейромедиаторов, которые таким образом выделяют зоны нейронных сетей, изменяющиеся преимущественно именно в условиях данной основной эмоции, участвуя в механизмах формирования долговременных связей.

Если отвлечься от системного представления, то бывает полезным вспомнить, что регуляция в мозге происходит, используя не только нейронную активность, но и множество сопутствующих ей неспецифических химических воздействий. Картину эволюционной преемственности таких реакций описывает статья Эндорфины сделали нас людьми. Эмоциональная регуляция имеется уже у насекомых [226] , хотя она фиксирована с определенными видами поведения наследственно, а не может оперативно ассоциироваться с поведением, для которого не была характерна ранее.

То, что выделения сопровождающих эмоциональные состояния веществ вторичны от стимулов, определяемых активностью нейронной сети (а не являются сами причиной этих состояний) видно, например, при сопоставлении данных в статье Биохимические основы любви закладываются в младенчестве. Хотя введение этих характерных для эмоциональных состояний веществ искусственно вызвает переход в соотвествующее эмоциональное состоние.

Базовое (эволюционно наиболее древнее) переключение основных стилей восприятия и поведения происходит с использованием химического фона (балансом нейромедиаторов) [22], для которого специализированы связи между нейронами. Более же частные контексты [279] организуются за счет ассоциации восприятия и действия с откликом распознавания значимости [15]. Более обстоятельно см. статью Контекст понимания.

Вывод: нельзя сказать, что бывает осознанное поведение, свободное от эмоций. Состояние "безразличного созерцания" - тоже "эмоция" - контекст восприятия-действия, определяющий смысл воспринимаемого и характер действий.

Обобщение результатов исследований про эмоции: [106]
Важные дополнением к тому, что уже было сказано:

Воздействие эмоций на организм

Некоторые размышления о психических явлениях

Двойственность поведения приматов

В качестве развития темы об эмоциях и механизмах прогноза, предлагаю прочитать Эмоции и прогнозы .

Способности и возможности

Сначала хочется обратить внимание на статью, рецензирующую одно из модных направлений в понимании механизмов адаптивного поведения, автор которой, на мой взгляд, очень трезво и ясно обозначил ряд важных моментов: А.В. ЧЕРНАВСКИЙ О ЗАМЕТКЕ В.А. НЕПОМНЯЩИХ «КАК ЖИВОТНЫЕ РЕШАЮТ ПЛОХО ФОРМАЛИЗУЕМЫЕ ЗАДАЧИ ПОИСКА».

К настоящему моменту должны стать понятны (если не в деталях, то в основе) принципы формирования и организации адаптивного поведения: творческое (под воздействием доминирующей мотивации с волевым усилием реализации нового варианта поведения) моделирование внутренними образами-символами, текущая мотивация, дающая направление этому моделированию, проистекающая как из текущих физиологических потребностей, так и постоянно активных потребностей, поддерживаемых системой значимости в качестве доминирующего возбуждения.
Популярно, интересно и доказательно на основе большого фактического материала многих исследователей Элхонон Голдберг описывает роль лобных долей мозга в организации эмоционального контекста мотивации - как основы прогностического управления вниманием в результате оценки результатов поведения и, соответственно - основы личностного адаптивного поведения: Управляющий мозг: Лобные доли, лидерство и цивилизация.
В качестве важного дополнения предлагается статья, более подробно рассматривающая сущность мотивации и такие понятия как "свобода" и "воля": Мотивация.
Во всяком случае, уже не должно оставаться некоей таинственности во всех этих вопросах потому, что становится ясно, с помощью каких механизмов и как все это может реализоваться.
Конечно, сразу такие вопросы как "почему мы воспринимаем зеленое как зеленое" и "в чем заключается сама суть нашего сознания" сразу не исчезнут, но постепенно и в этом возникнет понимание (чтение всех приводимых ссылок на дополнительные материалы дадут ответы и на эти конкретные вопросы, но самое важное - понять суть описанного в статье Сознание).

Мне кажется, что теперь достаточно убедительно обосновано, что стиль поведения определяется текущими условиями и тем жизненным опытом, который наработан в данных условиях, а не некими заведомыми типовыми характеристиками личности (хотя можно сказать, что вполне различимо проявление особенностей, характеризующих личность в данных условиях).
Обстоятельно про это - в статье Контекст понимания, модели личности.
Для каждых специфических условий (в том числе и для каждого из эмоциональных состояний) формируется и оптимизируется жизненный опыт той личности, модель которой локализуется в пространстве признаков этих условий. Это, как и эмоциональные состояния - контексты мышления, в которых оно приобретает определенную значимость, смысл и ограничивает поле возможных реакций (опыт - это всегда ограничение).
Даже та личность, что была присуща в детстве, не исчезает, а остается в памяти и сознание может быть переведено в эту область методами гипноза (о зависимых, в том числе внушенных состояниях читайте дополнение: Гипнотические состояния). Такое бывает и во время сильных психологических стрессов. Иногда человек так и остается в своем детстве вечным ребенком.
Не только модели собственных личностей, специфичных к разным условиям, локализуются в мозге, но и модели всех знакомых людей, реальных и вымышленных, а так же модели неодушевленных предметов и явления природы, "поведение" которых узнается жизненным опытом.
Гипноз (или некоторые "психоделические" методы) способны переместить фокус сознания в область таких моделей и сделать осознаваемым как собственное "Я".
В качестве свежих фактических материалов - статья Чтобы понять ближнего, нужно понять себя
На таком же точно основании у человека могут формироваться контексты мышления, не основанные на условиях внешнего окружения и на основных эмоциональных состояниях, а такие, в которых он привык "решать задачи и проблемы", контексты "логического мышления и т.п.", контекст "под действием наркотика" и т.п.
В соответствии с этим внешне различимы два типа привычного реагирования: быстрое - как у бойца, основанное на четко отработанном опыте, и медленное - мышление творца, который вторгается в еще неизученные пространства.

Современные психологи, придерживающиеся методологии науки и выходящие из стадии эмпиризма в исследованиях, давно уже обоснованно отказываются от типологий, предложенных Фрейдом, Юнгом и их последователями потому, что в основе любой объективной классификации должен быть определяющий проявление этой классификации механизм (см. О науке психология).
Например, такой механизм в периодической таблице Менделеева обосновано выстраивает ряд элементов по общему количеству протонов, а их свойства группирует по количеству электронов на внешнем электронном уровне.
В нейрофизиологических же механизмах нет ничего, что могло бы обосновывать типологизацию личностей. Хотя есть немало того, что придает неповторимую особенность, индивидуальность. Типовые же характеристики определяются в большей степени социальной ролью, занимаемой личностью. У животных, включая людей, это ярко проявляется в стадной иерархии, а у людей развито еще более :)
Можно приводить множество реальных примеров, когда изменяющиеся условия в социальной роли кардинально и, бывает насовсем меняют личностные характеристики до противоположности, хотя если такая роль формировала индивид с самого рождения, перестроится бывает непросто и не бесследно. Не буду приводить в качестве аргумента романы вроде Принц и нищий. Думаю, что у каждого найдется немало своих наблюдений. Но главное, нет объективных первопричин для такой типологизации и те, кто ее все еще исповедуют, просто не вышли из стадии алхимического эмпиризма.

Таинственный и интригующий многих вопрос, что такое "Я", самосознание, что такое осознаваемая мысль (- отслеживание сознанием "внутреннего" автоматизма смены образов, - точно на том же принципе, что и автоматизмы внешне наблюдаемых поведенческих реакций), достаточно полно может пониматься с помощью вышеизложенных представлений, хотя это и потребует усилий [37] (Подробнее психическое явление "самосознание" описано в статье Самосознание).
Очень попуклярное изложение, без единого специального термина: Что такое мысль, популярно?.

В ходе эволюции появилась и развилась личностная система отношения организма к внешним условиям и результатам собственного поведения, которая и является базовой основой личности. Базовой в том смысле, что, в самом начале развития организма, не имея никаких особенностей конкретной личности, элементов личного жизненного опыта, она дает общую для всех живых существ ею обладающих, платформу для развития этого опыта. Более подробное исследование и рассмотрение этого смотрите в важном дополнении: Эго.

От чего же зависят индивидуальные возможности и способности [12]?
Во-первых, от того, насколько потенциально структура мозга готова к формированию всех уровней распознавателей, которые характерны для поведения человека. Это означает, что чисто наследственно есть различия в особенности прокладки путей и количества этих путей при развитии нейронных отростков, которые ветвятся в области, потенциально готовые быть детекторами признаков, определяемых этими отростками. Понятно, что если нет возможности в установлении связей между какими-то структурами, то их и не будет.
Во-вторых, очень важно какие распознаватели (первичные и производные) образуются в ходе обучения в соответствующие критические периоды развития. Лишение их в данный период незаменимо в последующем и резко ухудшает способности распознавания и возможности оперативного адекватного реагирования.
В-третьих, жизненный опыт, приобретаемый в тех или иных условиях, напрямую формирует способности адекватного восприятия и распознавания и возможности адекватного поведения в этих условиях, а это то, что привыкли называть интеллектом.
В-четвертых, индивидуальные энергетические характеристики, определяемые кровоснабжением структур мозга, их питанием, подводом кислорода и своевременным отводом продуктов метаболизма очень важны для эффективной организации поведения и реализации возможностей, перечисленных во всех предыдущих пунктах. Это то, что, несмотря на самые выдающиеся способности может оставить человека апатичным и бездействующим, оставив талант, но лишив гениальности.
В-пятых, опять-таки для реализации всего предыдущего, необходима доминирующая мотивация, которая только и может организовывать реализацию способностей и возможностей в нечто конкретное. А это зависит от интереса к предмету, который является произведением новизны на значимость. Если значимость доминирующей мотивации определяется потребностью, навязанной системой значимости, то при отсутствии новизны достижений, отдачи, реального выхода, эта мотивация может иссякнуть.

Можно так же сказать, что развитие индивидуальных способностей или развитие личного жизненного опыта - есть путь преодоления иллюзий восприятия ко все более адекватному соответствию окружающих условий реальности. Об этом подробнее - в дополнении Иллюзии восприятия, а также предлагается важное дополнение: Наследование признаков - об обусловленности индивидуального и возможных путях его развития.
Соотвественно, потеря опыта (физиологические нарушения или установление ложных, не соотвествующих действителньости, связей) приводит к иллюзиям и афазиям (см. Шутки головного мозга).
Все это оказывается причиной множества ложных воспоминаний и, соотвественно, "правдивых историй", рассказанных очевидцами (см. Таинственные истории).
Добровольное пребывание в иллюзиях при употреблении средств и методов достижения неестественных состояний психики, приводит к развитию неадекватности психики реалиям жизни, вплоть до полного несоответствия восприятия и реакций этим реалиям. Многие зависимости, приобретаемые в виде жизненного опыта, поддерживают и стимулируют такие состояния. Об этом подробнее, с рассмотрением нейрофизиологических механизмов - в дополнении О наркомании.
Кроме того, некоторые наследственные особенности развития мозга, могут улучшать или ухудшать когнитивные способности. Так, в статье Склонность к наркомании и азартным играм связана с неспособностью учиться на своих ошибках показано, что изменения соотношения и количества дофаминовых рецепторов может влиять на способность обучаться: Известно, что люди, у которых на поверхности клеток мозга понижено число дофаминовых рецепторов определенного типа (D2), чаще становятся алкоголиками и наркоманами. Считалось, что это связано с недостатком положительных эмоций. Германские ученые обнаружили, что возможен и иной механизм связи. Оказалось, что люди — носители мутации, снижающей число рецепторов D2 на поверхности нейронов, обладают пониженной способностью учиться на собственных ошибках.
...В целом полученные результаты говорят о том, что нормальная работа дофаминовых систем головного мозга необходима для того, чтобы человек мог эффективно учиться на своих ошибках. Нарушение работы дофаминовых нейронов (например, из-за недостатка дофаминовых рецепторов, как у носителей аллеля А1) может приводить к игнорированию негативного опыта. Человек попросту перестает реагировать на отрицательные последствия своих поступков и поэтому может раз за разом наступать на те же грабли.
В данном случае нарушается реализация личностной оценки значимости результата поведения и память о негативном результате сохраняется не достаточно хорошо, а порочное поведение в результате не блокируется.

Становится понятно: сколько людей, столько индивидуальных особенностей в реализации всех этих пунктов наблюдается. Так или иначе, они реализуются очень по-своему. Каждый из них специализируется в чем-то больше, чем другие, так что не бывает того, кто вообще не имеет никакой специализации, если только он не живет предельно пассивно и изолировано.
Поэтому все попытки как-то сопоставить и, тем более, измерить интеллекты отдельных людей некорректны.
Вот небольшая иллюстрация.
В академии, где я начинал познавать жизнь, работал стеклодув. Он был гением. К нему любили приходить люди от инженеров до матерых профессоров. Он не был гениальным стеклодувом. Он умел гениально рассказывать, безо всяких там заготовок, просто импровизировал на текущие темы. Кроме того, что это оказывалось местами невыносимо смешно, это было и просто интересно. Больше он ничего не умел толком, кроме как работать со стеклом. В школе он недоучился, от науки был вообще за километр и не сказать, чтобы хорошо знал жизнь.
Бывает интересно пытаться обнаружить в самых разных людях то, что они делают на уровне гениальности и довольно часто это удается обнаружить. От умения успокоить в горе до умения придумывать ласкательные имена (да, был и такой у меня знакомый, который каждой женщине тут же придумывал чрезвычайно подходящее и красивое имя, иногда исказив ее собственное неожиданным образом, иногда совершенно ни на что не похожее, но удивительно подходящее). Почти у любого есть что-то, что он умеет лучше других, каким бы дураком и странным ни казался. Потому, что в то время как один тратит все свое время на вот это, другой - на что-то иное. Плюс предрасположенность, наследственная и появившаяся в критические периоды развития. Плюс энергетика, способность без устали что-то делать (довольно редкая, но в случае увлеченности - почти всегда присутствующая). Плюс увлечение. Вот и формула гениальности, которая проявляется может в самым неожиданным образом. И при таком разнообразии этих проявлений очень странно было бы думать, что гениев объединяет нечто общее в психологическом плане. Хотя, несомненно, что человек, посчитавший себя гением, начинает играть некую роль в той мере, насколько он понимает этот образ.

Вероятно, читающего несколько покоробило противопоставление способностей и возможностей, первое из которых как бы относилось к восприятию, а второе - к действиям. Это было сделано намерено, для иллюстрация неразделимости рецепторной и эффекторной частей психики. Хотя жизненным опытом, с одной стороны, оптимизируется способность к распознаванию, а с другой оптимизируется эффективность выполнения конкретных поведенческих действий, но лишь условно мы можем подразделить интеллект на восприятия и действия. Да и вообще выделить навыки (хоть восприятия, хоть действия) без личного отношения в определенных условиях не удастся потому, что они всегда непосредственно только для них и заточены.
Это хорошо соответствует тому, что любая абстракция (а все, чем оперирует психика - абстракции) годны только для конкретных, достаточно строго очерченных рамок условий. Именно поэтому все попытки записать (формализовать) знания, для того, чтобы создать автоматическую экспертную систему , оканчивались неудачно, несмотря на то, что исследователям казалась эта задача очевидно достижимой.
Самое время более обстоятельно рассмотреть психо-сущность понятия "интеллект".
При рождении ни у кого нет никакого интеллекта. Это уже говорит о том, что то, что мы называем интеллектом - нарабатывается личным опытом (особенности наследуемых предопределенностях: любые свойства психики не кодируются в генах, элементов которых для этого просто недостаточно, а формируются под влиянием среды развития на все его стадиях, см. Наследование признаков). Интеллект можно оценить, но только не скомпрометировавшими себя IQ-тестами, а процентом адекватности в выборке поведенческих реакций. Поведенческая адекватность - соответствие получаемого желаемому (перед ). Если в результате получите неожиданное - ваша реакция неадекватна. И вот, скажем, в 100 поведенческих реакциях в области приготовления еды у вас 80 закончились желаемым результатом, ваш интеллект эффективен на 80% в этой области навыков.
Причем, интеллект - это не только нечто абстрактно-умозрительное, как решение задачек по математике, а эффективность любых, в том числе и мышечных реакций потому, что это всегда предполагает наличие субъективной модели обстоятельств и действий в их условиях. Скульптор может быть интеллектуалом в области создания скульптур и полным невеждой в других вещах. Кошка, живущая в степи, обладает неизмеримо более адекватной моделью окружающего и способами выжить, добывать пищу и сохранить жизнь, чем обладает городской человек. Ее интеллект в этой области превосходит наш. Домашняя кошка способна по неслышному людям звуку шагов подходящего к двери распознать хозяина, ее модель реальности в этом - адекватнее нашей. Она так же имеет лучшую, чем у нас модель передвижения в 3D по комнате, вплоть до уверенного движения по узким перилам высокого балкона. Итого: в очень многом субъективная модель реальности у кошки адекватнее и полнее нашей. Не говоря о способности общаться с другими кошками :)

Понятие "знание" так же требует конкретизации в контексте психических мехнизмов адаптивности поведения.
Знания - интимно-индивидуальное образования, не отделимые от системы значимости конкретной личности и всех пространств условий, для которых эти знания были выработаны жизненным опытом. Чтобы получить знания, недостаточно получить сведения (в школе, из книги и т.п.), а необходимо пропустить их через свой личный опыт. Можно сколько угодно читать про какую-либо страну, но все эти впечатления окажутся разительно отличны от той реальности, которая откроется в непосредственных впечатлениях. И страна, познанная в одно время, может разительно не походить на ту же страну, познанную в другое время. Об этом статья: Знание как сознательный феномен и Комплексное исследование структуры индивидуального знания.
Дополнение к сказанному: Интеллект, искусственный интеллект .

Каковы возможности развития способностей и возможностей? Из сказанного выше, уже можно сделать определенные выводы.
С возрастом возможности к адаптации уменьшаются и вот почему. Сначала приведу аналогию с фотопленкой. На ней хорошо и четко виден первый кадр изображения. Если на тот же кадр сделать еще снимок, то изображения наложатся и станут хуже различимы. Если сделать еще несколько - вообще ничего невозможно будет увидеть. Хотя про нашу память принято говорить, что она безразмерна, но это не так. Любое воспоминание - это след, закрепленный с помощью исходно разъединенных, а затем соединяемых контактов между нейронами - синапсов (у каждого нейрона около 10000 таких контактов) с двумя возможными воздействиями: возбуждающим или тормозным. Наш жизненный опыт - это постоянное уточнение реакций на те или иные условия с помощью образования возбуждающих или тормозящих контактов. Если опыт удачен - преимущественно фиксируются возбуждающие контакты (неспецифическим облегчением создания именно такого рода связей) и в следующий раз мы легче решаемся на удачную реакцию. Если опыт болезнен, то преимущественно фиксируются тормозящие связи, блокирующие на будущее это реакцию. И так столько раз, сколько было проб и ошибок в заточке наших умений. Сколько бы ни было у нас запасных контактов, но, грубо говоря, они истощаются как эмульсия на фотопленке. Чем дальше, тем труднее переучиваться. Но дело далеко не только в этом. Очень важен набор первичных детекторов, позволяющих наиболее эффективно распознавать ситуацию. А такие детекторы формируются только в определенные "критические" периоды развития. Если условия изменились так, что ощущается нехватка таких детекторов, то начнется замедление процессов адаптации.
Кроме того, все большее число нарабатываемых и уточняемых шаблонов восприятия-поведения все более затрудняет выделение, нахождение нужной. Ассоциации даже в одних и тех же условиях, находят множество похожих, но различающихся в нюансах вариантов этих шаблонов. А то, что образовалось в других условиях вообще подчас оказывается недоступным и все чаще возникают проблемы со вспоминанием нужного. Именно огромный жизненный опыт, а не какие-то патологии замедляют мышление и затрудняют вспоминание.
Все это определяет ресурс адаптивных возможностей.
Всю нашу жизнь мы формируем блоки, определяющие наше поведение в знакомых условиях. И если эти условия резко изменятся тогда, когда ресурс возможностей эффективной адаптации на исходе, мы оказываемся не в состоянии примириться с этими новыми условиями.
Это факт: с некоторого возраста люди не в состоянии освоить новое в тех областях, которые для них были совершенно незнакомы, хотя еще могут адаптироваться в знакомых областях. Чем дальше зашел этот процесс, тем в большей изоляции оказываются люди. В том числе даже в изоляции от самых родных и близких, общение с которыми все более ограничивается. Это - как правило, а не исключение.
У женщин чернота одиночества и неудовлетворенности наступает гораздо раньше, бывает, что еще до 40... У них все больше моментов неудовлетворенности в общении и в своей нужности кому-то, если не считать примитивных функций. Это тоже как правило.
Как можно расширить рамки эффективного периода жизни и от чего это зависит? К сожалению, очень многое зависит не от нас, а от родителей, хотя и от нас зависит очень не мало. Все зависит от того, какой базовый комплект представлений, умений, а точнее, какие ситуации и условия научился распознавать и как на них реагировать в тот или иной период критического развития.
Человек проходит через несколько качественно отчетливых критических периодов развития и постоянно претерпевает невыраженные критические периоды. В первый, например, развиваются тактильные и мышечные навыки распознавания-действия, есть период, когда эффективно развиваются вербальные структуры и т.п.
Вывод: необходимо с ранеего детства практиковать как можно больше разнообразных ситуаций, желательно соответствующих развитию структур мозга для данного периода. Не просто не спеленовывать, а очень по-разному двигать, перемещать, помещать в самые неожиданные пространственные ситуации и т.п. - в раннем детстве (до 1,5 года). В это же время и даже раньше (до рождения) - как можно больше разнообразных (а не однообразных) звуковых раздражителей. В более позднем периоде - как можно более разнообразные языки (но не перемешивая их, а сочетая с обозначаемыми предметами и действиями). И так - весь период инфантильного обучения, длительность которого сильно зависит от личностной психологической установки (он может продолжаться всю жизнь). Вот тогда будут намного больше шансов оставаться в струе жизни.
О периоде доверчивого обучения [181] см. в статье Доверие, уверенность, вера . Об исследовании влияния продолжительности периода инфантильности (периода доверчивого обучения) см. в статье Вундеркинды отстают в развитии.
О различии деенаправленого и мистического творчества подробно, с механизмами рассматриваемых явлений - в статье Идея-фикс. С этим тесно связано психическое явление "наглость". О наиболее типичной психопатологии, возникающей как побочный эффект механизмов адаптивности личности - в статье Параноидальная шизоврения.
Подробнее о творчестве и вдохновении, интуиции и развитии способностей: в статье Основные механизмы творчества и в реферативном сборнике Творчество и вдохновение.
В статье Нормана Уэйнбергера Музыка и мозг:
"Изучение пациентов с черепно-мозговыми травмами и исследование здоровых людей современными методами нейровизуализации привели ученых к неожиданному выводу: в головном мозге человека нет специализированного центра музыки. В ее переработке участвуют многочисленные области, рассредоточенные по всему мозгу, в том числе и те, что обычно задействованы в других формах познавательной деятельности. Размеры активных зон варьируют в зависимости от индивидуального опыта и музыкальной подготовки человека.
...
...мы выяснили, что обучение вызывает перенастройку мозга, в результате которой увеличивается число нейронов, отвечающих максимальными реакциями на поведенчески значимые звуки. Процесс охватывает всю слуховую кору, переиначивая частотную карту так, чтобы переработкой информации о значимых звуках занимались более обширные ее участки. Для того чтобы определить, какие звуковые частоты представляют для животного особую важность, достаточно изучить частотную организацию его слуховой коры. ...
Все люди рождаются музыкантами. Чтобы отыскать музыкально одаренного ребенка, далеко ходить не надо - достаточно взглянуть на любого малыша. Задолго до того, как он начинает понимать и произносить первые слова, у него возникают отчетливые реакции на музыку.
...
Ученые раскрыли еще одну тайну, связанную с восприятием музыки. Когда они сканировали головной мозг музыкантов, блаженствовавших во время прослушивания мелодий, они обнаружили, что звуки вызывали активизацию ряда тех же самых мозговых систем вознаграждения, которые активизируются и под влиянием вкусной еды, занятий сексом и приема наркотиков.
Полученные данные указывают на то, что восприятие музыки имеет биологическую природу и опосредовано специфической функциональной организацией головного мозга. Ученым совершенно ясно, что различные аспекты переработки музыкальной информации связаны с деятельностью многочисленных мозговых структур, одни из которых обеспечивают восприятие музыки (например, понимание мелодии), а другие опосредуют развитие эмоциональных реакций."


В качестве дополнительной иллюстрации структурных принципов организации памяти мозга, предлагается Иллюстрация организации памяти мозга.

На этом базовое обощение системных механизмов психики и принципов их организации в мозге завершается.

В качестве примера текущего состояния в понимании современными нейробиологами механизмов психических явлений, сделаны комментарии к книге Крис Фрит Мозг и Душа с такими выводами:
На примере книги Криса Фрита приходится признать, что современные исследователи психических явлений все еще далеки от целостного представления механизмов психики, не имеют правдоподобной картины взаимосвязей этих механизмов на основе огромного количества полученных фактов, позволяющей связать все не изолированно-фрагментарно, а непротиворечиво во всей совокупности данных.
Огромное количество фактов исследований (см. сборники 1, 2) позволяет, в принципе, сопоставить их в единую непротиворечивую, пусть пока во многом гипотетическую, но предсказательную картину, что позволяет эффективно, системно планировать дальнейшие исследования, а не продолжать, как алхимики, тыкать вслепую, надеясь случайно попасть в интересное место.
Стоит иметь в виду, что у "чистых" нейрофизиологов, не имеющих добротных базовых представлений в химии, физике, схемотехнике, программировании и, конечно, методологии исследований нет не только шансов создать целостную картину, но даже понять насколько непротиворечивы и правдоподобны чужие обобщения. Дело в том, что охватить суть организации нейросети, представляющей сложнейшее физико-химическое образование, выделить адаптивную функциональность из вспомогательного на уровне взаимосвязанных локальных алгоритмов, оценить правдоподобность обобщающих предположений, отсеивая то, что оказывается не достаточно взаимосвязанным и вторичным, - требует именно такой мировоззренческой базы.
Знание только лишь физиологии чрезвычайно сужает возможности обобщения до представлений, далеко не выходящих за рамки физиологии, что наглядно наблюдается во многих поколениях физиологов, пытающихся целостно описать механизмы психических явлений.
Появилась статья-вызов тем, кто, несмотря на недостаточную компетенцию в основах представлений смежных предметных областей, считает, что быть узким специалистом - достаточно, чтобы оценивать системный подход и делает это эпатажно и самоуверенно.

В дополнение, о возможностях схемотехнической реализации системы адаптивного личностного поведения: в Алгоритмы сознания и Совершенствуем природную реализацию принципа адаптивного поведения.
Метод схемотехнической реализации простейшей модели адаптивной личностной системы поведения оформлен как патент приложение к которому - краткое описание варианта проекта Нейрокомпьютер (по оценке затрат, соответствующих 1990г.). Данный проект не является предложением к реализации, хотя имел такую нагрузку в момент создания, а приводится лишь в качестве иллюстрации возможности и путей реализации для того, чтобы снять излишний покров таинственности в вопросе, а как же Это возможно сделать и как к Этому вообще можно подступиться.

Дополнительно:

Гид по механизмам психических явлений

О предположительной части моделей личной адаптивности

Схема основных функциональных блоков в организации адаптивности поведения и их взаимосвязей

Основы понимания психики

Организация механизмов психики

Сознание, интеллект

Сущность сознания

Эволюция механизмов сознания

Сознание и сон

Алгоритмы сознания

Алгоритмы сознания 2

Совершенствуем природную реализацию принципа адаптивного поведения

Субъективизация ощущений и личность

Про нематериальность мысли

Польза сна

Основные механизмы творчества

Невидимое

Восприятие пространства и времени

Понимание. Умение понимать. Общение.

Этические символы общения

Исследования психических явлений в мире

Депрессии и их преодоление

Внимание

Мотивация

Системная нейрофизиология - о смысле жизни

Системная нейрофизиология - Мистика и наука

Доверие, уверенность, вера

Вера и сумаcшествие

Идея-фикс

Мировоззрение

Эвристика

Психоделия

Психологическая зависимость и порождаемая неадекватность - обобщение материалов о последствиях психоделии.

Контекст понимания, модели личности

Cимволы, определения, термины.

Личность, система значимости

Фасеточный разум или Общество будущего 2

Непостижимая исключительность бытиЯ или Эго 3

Невыразимое очарование сокровенного или Период активного познания

Психологическая зависимость и порождаемая неадекватность

Рождение разума Вилейанур С. Рамачандран