Ориентировочный рефлекс

Эта статья – дальнейшая детализация представлений модели  МВАП . Ее задача – добиться достаточной ясности в организации, функции и механизмах так называемого ориентировочного рефлекса (далее ОР) – как ключевого звена между рефлексами и осознанным формированием автоматизмов (рефлексов, выработанных при осознании ситуации).

Сначала рассмотрим и сопоставим обширные данные исследований по этому вопросу, - именно эмпирически выявленые факты, а не попытки теоретических выводов. Из этого возникнет обобщающая картина и возможность системно выделить наиболее принципиальное на уровне описания схемотехники организации явления. Текст цитирования – коричневый.

Психофизиология внимания:

Значимость стимула. Ориентировочный рефлекс связан с адаптацией организма к меняющимся условиям среды, поэтому для него справедлив "закон силы". Иначе говоря, чем больше изменяется стимул (например, его интенсивность или степень новизны), тем значительнее ответная реакция. Однако не меньшую, а нередко и большую реакцию могут вызвать ничтожные изменения ситуации, если они прямо адресованы к основным потребностям человека.
Кажется, что более значимый и, следовательно, в чем-то уже знакомый человеку стимул должен при прочих равных условиях вызывать меньшую ОР, чем абсолютно новый. Факты, однако, говорят о другом. Значимость стимула нередко имеет решающее значение для возникновения ОР. Высоко значимый стимул может вызвать мощную ориентировочную реакцию, имея небольшую физическую интенсивность.

… ОР возникает не на любой новый стимул, а только на такой, который предварительно оценивается как биологически значимый.

Нейроны новизны позволяют выделять новые сигналы. Они отличаются от других характерной особенностью: их фоновая импульсация возрастает при действии новых стимулов разной модальности. С помощью множественных связей эти нейроны соединены с детекторами отдельных зон коры головного мозга, которые образуют на нейронах новизны пластичные возбуждающие синапсы. Таким образом, при действии новых стимулов импульсная активность нейронов новизны возрастает. По мере повторения стимула и в зависимости от силы возбуждения ответ нейрона новизны избирательно подавляется, так, что дополнительная активация в нем исчезает и сохраняется лишь фоновая активность.

… новый стимул возбуждает нейроны новизны и тормозит нейроны тождества, таким образом новый раздражитель стимулирует активирующую систему мозга и подавляет синхронизирующую (тормозную) систему. Привычный стимул действует прямо противоположным образом — усиливая работу тормозной системы, не влияет на активирующую.

Ориентировочный рефлекс и ориентировочно-исследовательская деятельность:

П. К. Анохин выделил три формы взаимоотношений ориентировочного рефлекса с текущей деятельностью. К первой он относит «конфликтные отношения», когда ориентировочная активность оказывает тормозный эффект. Эти отношения детально были изучены в лаборатории И.П. Павлова. Вторая форма отражает ассимиляцию ориентировочной реакции оминирующей деятельностью. В этом случае ОР не тормозит, а усиливает текущую деятельность. Например, в ситуации оборонительной доминанты появление нового стимула вызывает не ориентировочный, а оборонительный рефлекс. К третьей форме отношений относится трансформация ОР в поведенческую реакцию, связанную со скрытой, внешне непроявляющейся доминантой. Анализируя эти данные, П.К. Анохин [1968] пришёл к выводу том, что эффект ОР существенно зависит от предыдущего опыта животного и от ранее сформировавшихся и зафиксированных в памяти доминант.

Тут под доминантой подразумевается удержание активного контекста циклом Иваницкого, а не доминанта удержания значимой цели, которая организуется на уровне ассоциативной лобной коры – как доминанта нерешенной проблемы. Т.е. описываемые Ухтомским свойства доминант отражают именно последнее, а не циклы Иваницкого. Но в целом, учитывая, что ОР затрагивает и сторону осознанной произвольности, это применение слова Доминанта оказывается допустимо.

… Хотя ориентировочный рефлекс, и относится к безусловным рефлексам, он обнаруживает способность к угашению (так как для него специфическим стимулом является «новизна», а специфической реакцией – набор компонентов ориентировочного рефлекса). Это сближает его с условным рефлексом, который сам по себе является продуктом обучения. Именно поэтому угашение ОР рассматривается как особая форма обучения, получившего название негативного обучения, которое ведёт к потере способности у данного стимула вызывать ориентировочные реакции.
Для объяснения этого явления Е.Н. Соколов предположил, что в процессе повторения индифферентного стимула без специального подкрепления в мозге формируется его нейрональная модель (см. также гл. 9). Мозг замечает малейшее отклонение от параметров повторяющегося стимула благодаря сравнению с его моделью, хранящейся в памяти, будь то изменение интенсивности, длительности, цвета, формы, частоты и т.д. В нервной модели запечатлеваются не только элементарные, но и сложные признаки, например комплексы раздражителей – совместное или последовательное применение нескольких раздражителей. Исключение одного из элементов комплекса или изменение их порядка вызывают ориентировочные реакции. Нервная модель стимула многомерна, она фиксирует одновременно все его параметры, что доказывается восстановлением ОР при изменении любого физического свойства повторяющегося стимула даже в случае уменьшения интенсивности или укорочения его длительности.

Новизна как специфический тригер безусловного ОР определяется сигналом рассогласования, генерируемым при несовпадении нервной модели стимула с возбуждением от предъявляемого раздражителя.

… Вначале формирование нервной модели стимула Е.Н. Соколов связывал с функцией корковых нейронов. Однако после открытия О.С. Виноградовой в поле САЗ гиппокампа двух групп нейронов, реакции которых обнаружили характеристики ОР (В-нейроны, реагирующие возбуждением, и Т-нейроны, отвечающие на новый стимул торможением), он связал нервную модель стимула с нейронами гиппокампа. Е.Н.Соколов [1995] рассматривает эти две группы нейронов гиппокампа как «нейроны новизны»

… Е.Н. Соколов [1958] вводит понятие условного ориентировочного рефлекса, возникающего на значимый сигнальный стимул. Он показал, что придание раздражителю сигнального значения (обычно с помощью инструкции или речевого подкрепления, побуждающих человека отвечать определённой реакцией на определённый стимул) восстанавливает и усиливает ОР на условный сигнал. Эффект усиления ОР сохраняется до тех пор, пока условный рефлекс не достигнет стадии автоматизации.

Схемотехнически проще предположить, что на уровне ассоциативной лобной коры возникает свой собственный ориентировочный рефлекс, отличающийся от такового в теменной ассоциативной коре тем, что используется произвольная значимость, а не гомеостатическая значимость.

Суммируя результаты собственных исследований с данными Р. Наатанена и его коллег, Е.Н. Соколов [1997] выделяет два типа энграмм, с которыми связано возникновение непроизвольного и произвольного ОР.

Ориентировочный рефлекс и его компоненты:

Начальная фаза, с которой начинается ориентировочная реакция, выражается прекращением текущей деятельности с фиксацией позы. П.В. Симонов называл это общим или превентивным торможением, которое возникает на появление любого постороннего раздражителя с неизвестным сигнальным значением.

На самом деле легко можно увидеть, что это – не общее, а избирательное торможение – только того действия, которое касается затронутого новизной при высокой значимости контекста. Остальные рефлексы и автоматизмы могут при этом продолжать выполняться. Мы можем продолжать ехать на велосипеде или делать еще какую-то фоновую работу.

Ориентировочный рефлекс с полным набором компонентов возникает не у всех испытуемых, что выражает их индивидуальные различия.

Отличительной особенностью ориентировочного рефлекса является его угасание, развивающееся с повторением стимула. Однако любое изменение в повторяющемся стимуле восстанавливает ориентировочный рефлекс.

Ориентировочный рефлекс может рассматриваться как непроизвольное внимание.

Точнее будет сказать – как начальная, непроизвольная стадия привлечения осознанного внимания.

Ориентировочный рефлекс как основа внимания:

Каждый безусловный рефлекс, имеющий в своей основе какое-либо биологи­чески важное для животного воздействие (пищевое, болевое, половое), вызывает избирательную систему ответов на эти раздражители с одновременным торможе­нием всех реакций на побочные. Такой же избирательный характер носят и услов­ные рефлексы. При них одна система реакций, подкрепляемая безусловным раз­дражителем, доминирует, в то время как все остальные побочные реакции тормо­зятся. Можно сказать, что как безусловные, так и сформированные на их основе условные рефлексы создают известный доминирующий очаг возбуждения, проте­кание которого подчиняется доминанте.

…исчезновение ориентировочного рефлекса по мере привыкания может быть временным явлением, и достаточно небольшого измене­ния в раздражителе, чтобы ориентировочная реакция снова возникла. Это явление возникновения ориентировочного рефлекса при малейшем изменении раздраже­ния иногда называется реакцией«пробуждения» (или arousal). Характерно, что такое появление ориентировочного рефлекса, как мы уже отмечали выше, может иметь место не только при усилении, но и при ослаблении привычного раздражи­теля и даже при его полном исчезновении. Так, достаточно сначала «угасить» ори­ентировочные рефлексы на ритмически предъявляемые раздражители, а затем, после того как ориентировочные реакции на каждое раздражение угасли в резуль­тате привыкания, пропустить один из ритмически предъявляемых раздражителей. В этом случае отсутствие ожидаемого раздражителя вызовет появление ориенти­ровочного рефлекса.

Было бы неверным думать, что ориентировочный рефлекс носит характер об­щей, генерализированной активации организма. На самом деле он может иметь дифференцированный, избирательный характер, причем эта избирательность мо­жет проявляться как по отношению к возникающим сигналам, так и по характеру той готовности эффекторных двигательных аппаратов, которые вызываются «на­стороженностью».

Ориентировочный рефлекс: нейронные механизмы:

Информация, получен­ная в ходе ориентировочно-исследовательской деятельности, мо­жет затем быть использована при самых разных обстоятельствах, образуя основу латентного обучения. Сосудистые, электроэице - фалографичес кие и двигательные компоненты ориентировочного рефлекса тесно связаны с переработкой сенсорной информации организмом.

… Параметры сигналов анализируются детекторами признаков — селективно настроенны­ми нейронными цепями. Изменение стимула отображается в сдви­ге максимума возбуждения по цепочке таких пейронов. Кодиро­вание номером канала применительно к механизмам реализации реакций основано на командных нейронах. Каждый специфиче­ский командный нейрон связан с целым набором мотонейронов, которые определяют специфическую реакцию. На командных нейроиах конвергируют выходы детекторов признаков. Эта конвер­генция является пластичной и изменяется в процессе обучения.

Другими словами, ориентировочный рефлекс возникает в определенных условиях – контексте выполнения той или иной (не обязательно моторной) реакции.

Механизмы ориентировочного поведения

Если изменение ситуации сопровождается безусловным раздражением, т.е. подкрепляется им, то на основе ориентировочной реакции может выработаться условный рефлекс; индифферентный раздражитель становится существенным, значимым для организма. Если новый раздражитель оказался для организма незначимым, повторное его применение ведёт к "привыканию" и ориентировочная реакция угасает.

Нейроны новизны:

Нейроны новизны обнаружены в составе неспецифического таламуса, ретикулярной формации среднего мозга и гиппокампа, который связан с ориентировочным рефлексом.

В вентральном гиппокампе найдены нейроны новизны двух типов: с возбуждающими и тормозными реакциями. Они обнаруживают все свойства ориентировочного рефлекса, как уже говорилось: при повторении одного и того же стимула их реакция угасает, она может быть расторможена экстрараздражителем или длительной паузой в применении стимула либо изменением его параметров.

Торможение условных рефлексов и его виды:

Различают торможение безусловное, или пассивное, и условное, или активное.

Внешнее торможение возникает под действием посторонних к образуемому условному рефлексу раздражителей. Посторонний к опыту раздражитель, особенно новый и сильный, вызывает ориентировочный рефлекс, и возбуждение, относящееся к этому рефлексу, тормозит вырабатываемый условный рефлекс до тех пор, пока посторонний раздражитель не исчезнет или не потеряет новизны. Во избежание тормозящего действия посторонних раздражителей для некоторых лабораторных опытов создаются специальные условия —’ изолированные звуконепроницаемые камеры.

Замечено, что под действием посторонних раздражителей легче всего затормаживаются молодые, слабо упроченные условные рефлексы.

Новейшие исследования ориентировочного рефлекса (Е. Н. Соколов и др.) доказывают его сложную природу. Обнаружено, что ориентировочные рефлексы не только тормозят образование условных рефлексов, но являются также необходимым условием их образования. Любой раздражитель в начале своего действия вызывает ориентировочную реакцию организма, повышающую чувствительность соответствующих анализаторов. Индифферентный раздражитель, т. е. тот, который потерял характер новизны в данных условиях опыта, не вызывает ориентировочной реакции до момента сочетания его действия с подкреплением. С момента же сочетания каждое появление условного раздражителя будет вызывать к себе ориентировочную реакцию, что повышает чувствительность анализатора и способствует образованию условной связи.

Функции и механизм "ориентировочного рефлекса":

Впервые особенности проявлений влияния новизны в психических явлениях было описано Павловым - как "Ориентировочный рефлекс".

Роль новизны и значимости для формирования новых представлений на уровне рассмотрения функциональности гиппокампа подробно описывала Виноградова О.С.: Гиппокамп и память. М: Наука 1975.

С подачи талантливого нейрофизиолога Е.Соколова, стали говорить о детекторах нового в составе нейронных сетей мозга, которые являются рецепторами ориентировочного рефлекса, проявляющегося при возникновении значимого нового в восприятии.

Функциональность обобщенного детектора нового использует эффект прогнозирующего опережающего возбуждения, которое на шаг вперед подвозбуждает возможное развитие ситуации (слушая знакомый стишок или мелодию, вы знаете, что будет за каждым следующим словом или звуком), использует сигналы рецепторов, имеющих определенное положительное или отрицательное значение как результат жизненного опыта - сигналы системы значимости, и использует некую оценку о возможности каких-то вариантов поведения (или продолжения бездействия, что одно и то же), которые вполне удовлетворяют своими последствиями.
В самом общем понимании, при наличии сигналов важности ситуации, если прежний опыт не подсказывает известного выхода (нет опережающих возбуждений), то появляется сигнал новизны ситуации.

… нейрон новизны не требуется в локальной близости от образа, он может быть там, где сравниваются актуальности, т.е. в районе гиппокампа. Тогда схема может быть такой. Все привычные образы при активации просто зацикливаются переключателями гиппокампа для их самоподдержвания с замыканием их выхода на входы системы значимости, ассоциированной с ними. Образ удерживается даже если пропадет стимул.

Каждый образ в гиппокампе будет локализован своим переключателем. Все активные образы будут поддерживаться разными переключателями. В привычной ситуации всегда активность образа будет отражена определенными переключателями в данном месте (привычной локализации). В одних ситуациях в этом месте гиппокампа для привычного образа срабатывают свои переключатели, замыкающие на его значимость, в других ситуациях тот же образ может быть замкнут на другую значимость, соответствующую другому контексту.

Теперь, если в данном контексте появились новые образы признаков, то они коммутируются гиппокампом со совей значимостью, но в этом месте детектируется новое сочетание локализаций привычного образа и непривычного признака ситуации. Вот такие распознаватели и есть те “нейроны новизны”, найденные Е. Соколовым в гиппокампе.

…Нас интересуют именно самоподдерживающиеся образы потому, что они являются основой для уровня осознанного внимания к тому, что может и не вызываться внешними стимулами (но произвольно вызываться внутренними).

На уровне рефлексов, очень многие рефлексы могут основываться на самоподдерживающихся образах, которые при этом составляют звено цепочки последовательности поведенческих действий, которые происходят даже если стимул временно утерян, но остался активным в “памяти”.

Такие образы всегда имеют уже ассоциированную с ними значимость по прежнему опыту, иначе бы гиппокамп не смог их замыкать с выхода такого образа на вход распознавателя его значимости (и далее с выхода значимости на вход образа).

Наличие выхода на элемент цепочки моторной реакции говорит о привычности данного реагирования в данных условиях и если никак не учитывать новые важные признаки, то реагирование всегда в этих условиях будет протекать только по привычной цепочке, что и происходит с человеком в случае сильного опьянения или других причинах потери сознания.

Но новизна требует учесть, что, возможно, в новых условиях, признаки которых говорят о возможных негативных последствиях привычного реагирования (прошлым опытом) или просто характерны для критических ситуаций, привычное реагирования может принести нежелательное или даже вредное.

Это подключает более высокоуровневые механизмы, чем условный рефлекс к анализу и обработке таких ситуаций, работая с наибольшей актуальностью среди всех.

Таким образом, первоначальная находка удерживания активности образа даже с пропаданием стимула, приводит к возможности реализации нового уровня адаптивности – осознанной произвольности реагирования.

Дополнительная аксиоматика, сборники работ:

·      Внимание

·         Новизна-значимость

·         Переход осознаваемого в автоматизм

·         Система значимости

·         Функции гиппокампа

·         Сознание

Сопоставления и обобщение данных исследований.

Важнейшим условием понимания механизма функционирования ОР являются представления о контекстной организации системы восприятия и реагирования, т.е. их зависимость от текущих условий, внешних и, главное, внутренних (состояние баланса гомеостаза). В упрощенном виде это иллюстрируется в статье, а более основательно рассмотрено в главе книги: Контексты значимости.

Начнем с предположения о механизме детекторов нового – как распознавателя новых сочетаний признаков со свойством привыкания к повторяющимся, что присуще любым нейронам. Привыкание обязательно возникает и оно влияет на функционирование детекторов нового. Но оно не объясняет то, что в случае отмены повторяющихся стимулов детектор нового срабатывает именно на такую отмену, что уже не может быть объяснено привыканием.

Е.Соколов и О.Виноградова в наибольшей степени связали функциональность ОР с новизной и значимостью в явлении привлечения осознанного внимания через структуры гиппокампа.

Е.Соколов предложил модель детекторов нового как распознавателей появления новых стимулов (не привязываясь к контекстам) – в виде нейронной модели сочетаний стимулов (т.е. по типу любого другого распознавателя) со свойством реагировать именно на появление новых стимулов. В результате получалась неправдоподобно обширная, громоздкая конструкция, вызывающая немало сомнений и критики.

Есть очевидные и универсальные свойства ОР, которые нужно воспринимать как основополагающие принципы. Совершенно новое, ранее не знакомое не воспринимается, даже не распознается. Реагировать можно только на такое новое, которому опыт уже придал высокую значимость. Если новизна не ассоциирована со значимостью (еще не было опыта) то и результат = 0, что является свойством перемножения новизны на значимость. Так: ребенок может совершенно не иметь опыта контакта с пчелой и принимать ее за муху (т.е. не различать), не имеющую высокой значимости, пока не пчела его не ужалит.

Предположим, ребенка укусила пчела в первый раз. Он про нее ничего не знал: муха какая-то. Но стало очень больно. И теперь значимость (в данном случае произвольно принятая, хотя и близкая к гомеостатической) избегания контакта с пчелой стала очень большой, она перекрывает значимость любопытства. И вот пчела села на руку. Возникает ступор т.к. контакт возбраняется категорически, все действия с осой останавливаются. Все действия заблокированы. Ребенок тупо и с ужасом вынужден наблюдать. Пчела не кусает, все обошлось.

Общее свойство ОР прерывать привычное, очевидно, базируется на более древнем механизме конкуренции безусловных и условных рефлексов, когда оказавшаяся более актуальной реакция подавляет конкурирующие с ней (не все остальные, а только в активном контексте). В активном контексте данного уровня, если там возможны несколько привычных реакций, зависящих от дополнительных условий (более узкие уровни контекстов), то актуализированная реакций подавляет активность остальных возможных вариантов реагирования. Это – универсальный механизм формирования ветвлений контекстов и определения какая именно реакция должна быть запущена в данных условиях. Схемотехническая иллюстрация: «Контексты».

На этой основе уже имеется механизм выявления наиболее значимой, актуальной реакции. Т.е. значимость является основой ОР, ее контекстом. Таким образом, лишь появление новизны в актуальном контексте (в выделенном значимостью образе восприятия) оказывается условием срабатывания ОР и привлечения осознанного внимания к новой ситуации. И чем более значим данный активный контекст реагирования, тем в большей степени становится важным уделение внимания этой новизне. Жизненный опыт быстро показывает, что пренебрежение значимостью при любой новизне (наступание на грабли и другие опрометчивости) приводит к негативным последствиям. Именно на уровне осознания приходит решение о том, насколько важно уделить внимание данной ситуации. Без осознания возникает эффект беспорядочного СДВГ, что описано для явления повреждения лобных долей:

… собака с разрушенными лобными долями реагирует на любой побочный раздражитель: так, увидев опавшие листья на садовой дорожке, она схватывает, жует и выплевывает их; она не узнает своего хозяина и отвлекается на любые побочные раздражители; у нее возникают нетормозимые ориентировочные реакции в ответ на посторонние раздражители, что нарушает планы и программы ее поведения, делает ее поведение фрагментарным и неуправляемым.

Это уже затрагивает функциональность уровней сознания, но здесь важно, что ОР имеет обратную связь от механизмов произвольной интерпретации и выбора. Главное назначение ОР – в переключении единственого канала осознанного внимания с прерыванием привычного действия, и это прерывание подтверждается при сознании или нет, а в случае подтверждения уже сознательно выбирается более правильный вариант реагирования, возможно совершенно из другого контекста, что недоступно на уровне теменной ассоциативной зоны мозга, точнее возможно большим числом повторений, но менее эффективным результатом (т.к. результат - случайные последствия, а не найденное правильное решение). После принятого решения и его волевого исполнения появляется новое ветвление в контексте с новым вариантом реагирования для этих условий (контекст расширяется). С этих пор уже не нужно будет что-то решать, а можно действовать все более автоматично с каждым новым удачным результатом.

Значимость нового фактора оказывается доступной как только оказывается подключен канал осознанного внимания – за счет “опережающего возбуждения”, которое сразу показывает, чем может закончиться реагирование в контексте нового фактора, т.е. первоначальная гомеостатическая значимость становится пониманием смысла происходящего. Механизм такого прогноза можно видеть на схеме цепочки последовательных действий.

Ориентировочная реакция всегда прерывает то действие, которое затрагивало текущее выделение наиболее актуального (fornit.ru/43673). Если мы идем и видим впереди появившуюся лужу, то это не прерывает движение пока мы приближаемся к ней, но прогноз выделяет лужу как наиболее актуальное, и уже тормозит дальнейшее движение напрямик, подключая канал осознания ситуации для поиска решения. Если видим, что лужу можно обойти, то меняем прежний стереотип и изменяем путь (сознание отработало в отслеживающем режиме), если нет – останавливаемся и задумываемся более глубоко. Если лужа будет встречаться постоянно на этом месте, вырабатывается новый автоматизм, уже не требующий осознания (fornit.ru/43674).

Возникает наиболее правдоподобное и, главное, системно обусловленное предположение, обеспечивающее целевую функциональность ОР (цель - привлечение осознанного внимания для корректировки привычного реагирования для новых условий): ОР основывается на нейронах новизны локализованных вне ассоциативной зоны коры мозга и они срабатывают не от сочетаний стимулов, а сравнивают активность выходов на программы действия, при детекции новых и важных условий в других конкурирующих контекстах значимости самого разного уровня (в отличие от конкуренции рефлексов в рамках одного уровня вложенности контекстов). В таком рассмотрении новизна или есть или ее нет, а не имеет некую "силу", т.е. ее значение равно 1 или 0.
При этом ОР - не какой-то отдельный распознаватель необходимости подключения осознанного внимания к новому значимому контексту (чтобы увидеть новый важный фактор отреагировать на него), а является целой системой взаимодействий: древних отделов, новой коры, со связью ассоциативных теменных зон с ассоциативными лобными - посредством единственного канала осознанного внимания.

В упрощенном виде это иллюстрируется схемами Конструктора нейросхем «Детектор нового» и «новый автоматизм».

На первой схеме в одном из приоритетных контекстов срабатывает программа действия "Убегать", но в другом контексте, имеющим еще большую значимость, определенную прежним опытом, детектируется новое условие "Быстрота приближения врага", при таком раскладе срабатывает детектор нового и к ситуации привлекается осознанное внимание, которое определяет, как лучше поступить в данных условиях. Решение находится, и во второй схеме показывается как возникает новое ветвление в контексте, а прежний детектор нового уже не активируется в данных условиях, но может сработать, если в каком-то другом значимом контексте появится важный новый фактор. Получается, что детекторы нового - не одноразовые сруктуры, который, отработав, оказываются не у дел, как предполагал Е.Соколов в виде нейрональной модели совокупности стимулов и как предполагалось в предшествующих материалах сайта.

По сравнению с предыдущими представлениями появились и другие отличия. Вовсе не нужны особые механизмы перемножения новизны на значимость, хотя функциональность ОР соответствует именно такому принципу: нулевая новизна или нулевая значимость не приводит к привлечению осознанного внимания. И нет необходимости в механизмах перемножения новизны на значимость, т.к. это организуется за счет конкуренции активных контекстов значимости. Общая система стала более простой и ясной. Но в случаях искусственной реализации может оказаться более простым и даже более эффективным именно перемножать новизну на значимость и сравнивать результаты таких перемножений для нахождения наиболее актуального контекста, привлекающего осознанное внимание. Тут становятся возможным множество самых разных механизмов реализации, что не изменяет базового принципа: привлечение канала осознанного внимания для решения новой проблемы к наиболее актуальному.

Разработка действующего прототипа индивидуальной системы адаптивности (fornit.ru/beast) показала то, насколько сложной является система ОР даже при заведомо упрощенной реализации механизмов. Единственный канал осмысления возможно построить только с вынесением функции отслеживания актуального происходящего вне собственно осмысления. Это значит, что любой актуальный контекст текущего стимула, по которому уже имеется привычный автоматизм, всегда вызывает проверку этого автоматизмы на приемлемость в текущих условиях и текущей ситуации и, только оказывается, что такой автоматизм не приемлем, что нужно найти альтернативу или даже просто подумать, канал внимания переходит на уровни решения возникшей проблемы. Старый привычный автоматизм окончательно блокируется.

Такое отслеживание автоматизмов перед выполнением можно назвать реликтовыми последствиями того времени, когда этот автоматизм формировался как проблема реагирования. Это как бы проверка до полноценной ориентировочной реакции, которая начинается, если выявлена проблема: что-то новое сделало автоматизм спорным.

Но проверка на приемлемость с прерыванием касается только автоматизма в наиболее актуальном контексте (включая все его составляющие образы), приводящий к привычному действию. Все другие автоматизмы срабатывают в фоне без какой-либо проверки и полностью игнорируются ОР.

Таким образом, ОР блокирует только ту реакцию, которая не прошла быструю проверку на приемлемость, если новый образ, имеющий большую значимость, прогнозирует возможные негативные (или даже позитивные) последствия. А до такого момента ОР не реализуется характерным переключением актуального образа к каналу осознанного решения проблемы реагирования с блокировкой привычного.

Резюмирующее описание.

Наиболее значимое определяется в текущих активных контекстах (fornit.ru/66643), каковых не много в конкуренции, что дает возможность совершать параллельные действия. И среди этих действий наиболее актуальные по значимости прерываются с (не)подтверждением при осознании если в них есть новизна - ранее не участвующий в запуске данного автоматизма образ. То, насколько стоит продолжать обращать внимание определяется сознательно, и на уровне сознания есть свои запускающие ОР структуры, локализованные уже в ассоциативной зоне лобной коры. Система организации ОР не ограничивается какой-то зоной мозга, а охватывает все, хотя ее отдельные механизмы могут быть распределенными.

Такая система привлечения осознанного внимания для произвольной коррекции привычного, достаточно очевидна в логике на уровне принципиальных схем и может быть реализована множеством различных конкретных способов в зависимости от условий и задач конструирования.

В любом случае ОР тормозит только ту реакцию, которая бы привычно совершилась в наиболее актуальном для внимания контексте (т.е. в контексте с привычным реагированием и в другом контексте, в котором появились важные условия, что конкурирует с выполнением действия в контексте 1).
В таких случаях новый раздражитель вызывает ОР, а конкурирующие рефлексы (как условные, так и безусловные), затормаживаются - происходит прекращение деятельности и оценка того, каким является для организма новый раздражитель: полезным, вредным или просто безразличным. Но изначально именно с помощью образования условных рефлексов и их торможения конкурентами осуществляется более гибкое приспособление организма к конкретным условиям существования, а только потом возникла эволюционная надстройка ОР.

Функциональность детекторов нового в связке со значимостью теперь достаточно очевидна и верифицирована различными схемотехническими методами для отдельных ее проявлений.

Как именно это возникло в природе – вопрос, конечно, интересный, но не принципиальный. Важно понимать, как такую функциональность реализовать схемотехнически принципиально, в точности не повторяя природу.

Контексты значимости в программной реализации были бы вложенными (наследуемыми) структурами: сначала базовый (страх, ярость, поиск), в каждом из базовых есть подклассы (в страхе: страх темноты, страх драки, страх отравиться и т.п.), в каждом из подклассов – свои подклассы и т.д. по мере все большего опыта – все больше детализации.

В схемотехнике контексты – так же имеют иерархию зависимости: если выключить базовый признак Страх, то все вложенные контексты тоже окажутся выключенными. В иллюстрации организации памяти это ясно показано.

Если бы и ИИ игрушек использовали не операторы ветвления типа if– else и switch, а иерархию контекстов, то не путались бы с усложнением зависимостей. И не только ИИ игрушек, а вообще попытки использовать нейросетевые системы должны основываться на контекстах значимости даже на уровне рефлекторного реагирования.

Понятно, что в природе нет единой по замыслу структуры нейросети, из которой бы универсально и естественно возникало все. Есть древний уровень наследственных находок, где возможны любые чудесные сочетания. Есть уровень новой коры с единой и универсальной структурой формирующихся индивидуально распознавателей. Но и в этом случае мутации на переднем крае бурления видовых вариаций не отменяются. Т.к. детекторы нового локализованы вне универсума новой коры, то остается предположить, что при развитии третичных (ассоциативных) зон мутации дали и такие новообразования, обслуживающие третичные зоны теменной и лобной коры, что для каждого образуемого контекста дополнительно образовывались структуры, способные сравнивать активность выходов на программы действия и активность на их входа. И самое естественно удобное место для такого сравнения - структуры гиппокампа, где зацикливаются удерживаемые образы за счет связи с их прогнозируемой значимости - на их входы во вторичных структурах новой коры (по схеме А.Иваницкого).

Попробуем обрисовать картинку работы детектора нового, которую пока не получилось воплотить в модели простого демонстрационного конструктора из-за его ограниченных возможностей удобства демонстрации.

Самый большой вульгаризм – это то, что под кружком детектора нового скрывается вовсе не один нейрон, а более сложная система ОР. Потому как от самого нейрона в таком детекторе не может идти прерывание действия данного контекста. Это, во-первых, - прерывание ориентировочным рефлексом, а затем - произвольное, осознанное прерывание, когда значимость нового в таком сочетании образа ясно предупреждает о необходимости корректировать действие и не позволяет ему выполняться привычно автоматически.

При этом нужно говорить не про силу значимости, а о конкурирующем приоритете разных контекстов значимости. А новизна может быть только 0 или 1. Что не умаляет формулу произведения новизны на значимость так как для привлечения внимания оба компонента должны быть не нулевыми.

Получается следующая картина, которая оказывается хорошо согласованной с известными фактами.

Если рассматривать область только до осознания, т.е. рефлексы ассоциативной теменной зоны, то уже известно то, что более значимые рефлексы конкурируют с менее значимыми за выполнение действий в одной области контекстов (если один рефлекс противоречит действиям другого). Т.е. конкурирующие контексты уже выделяются на рефлекторном уровне (а то, что не противоречит им - выполняется автоматически).

Т.е. “сила” значимости – это приоритетный контекст действий, который всегда отрабатывает привычно-стереотипно. И тут новизна вынуждает задаться вопросом: а стоит ли продолжать стереотипное действие или из-за высокой значимости того, что оказалось новым, нужно прервать его для поиска лучшего решения. И этот вопрос принципиально не решаем на уровне рефлексов, а для этого возникала дополнительная система решения новых проблем с помощью осознания ситуации.

Если предварительная проверка не доходит до осознания проблемы поведения, то привычное действие выполнится, и если оно окажется неудачным, то после нескольких наступаний на грабли (которые в условиях суровой действительности чаще кончаются смертью), возникнет доминирующая проблема, требующая мышления. Поэтому и развивалась целая область мозга (лобные доли) для того, чтобы как-то преодолевать ступор тупого стереотипного действия в условиях новизны.

В контексте, где есть привычная реакция, при появлении нового фактора эта реакция должна быть заблокирована в силу высокой значимости нового фактора (это определяется жизненным опытом). Для этого нужно 1) чтобы активировалась такая высокая значимость и 2) нужно заблокировать ранее привычное действие для окончательного осознанного решения. Если нет новой высокой значимости, выполнится привычная реакция и не нужно осознание. Если есть - нужно решение проблемы и старая реакция не годится (как если ты идешь по тротуару и вдруг перед тобой выползла змея - ты тут же остановишься и у тебя уже есть реакция отскочить, но нужно заблокировать “Идти вперед” и подумать, отскочить или прибить змею).

При этом сработает рефлекс избегания такой опасности (более древний механизм), который и остановит, выиграв конкуренцию с “Идти дальше”. Этот рефлекс и есть представитель нового контекста с приоритетной значимостью.

На этой, достаточно уверенно определившийся основе принципов организации ОР для привлечения осознанного внимания и формирования новых вариантов поведения, альтернативных привычному для новых важных условий, становится возможным разумно проектировать модели механизмов функциональности сознания и формирования автоматизмов, уже не требующих осознания– как результат произвольной замены привычного новым решением.