355 500 произведений, 25 200 авторов.

Электронная библиотека книг » Умберто Р. Матурана » Древо познания » Текст книги (страница 9)
Древо познания
  • Текст добавлен: 15 октября 2016, 06:14

Текст книги "Древо познания"


Автор книги: Умберто Р. Матурана


Соавторы: Франсиско Х. Варела
сообщить о нарушении

Текущая страница: 9 (всего у книги 13 страниц)

Пластичность

Мы уже несколько раз упоминали о том, что нервная система находится в состоянии непрерывного структурного изменения, т. е. обладает гластичностью. Действительно, пластичность – важнейшее свойство, влияющее на структуру организма И именно вследствие своей структурной пластичности нервная система, посредством своих сенсорных и эффекторных органов, вовлеченных во взаимодействия организма, осуществляющие отбор его структурных изменений, – участвует в структурном дрейфе организма с сохранением его адаптации.

Обычно структурное изменение нервной системы не влечет за собой радикальной перестройки всей системы связей. В целом связи системы инвариантны, и, как правило, они одинаковы у всех особей одного вида. При формировании взрослой особи из оплодотворенной зиготы, в процессе развития и клеточной дифференциации, по мере увеличения числа нейронов они начинают ветвиться и соединяться в соответствии со структурой, присущей данному виду. Как именно происходит этот процесс уникальной локальной детерминации – одна из интереснейших загадок современной биологии.

Где же происходят структурные изменения, если не в линиях связи? Ответ в том, что структурные изменения действительно происходят, но не в соединениях, которые объединяют группы нейронов, a в локальных характеристиках таких соединений. Иначе говоря, изменения происходят в конечных разветвлениях и в синапсах. Там молекулярные изменения приводят к изменениям в эффективности синаптических взаимодействий, которые могут существенно сказвться нв функционировании всей нейронной сети

В качестве примера рассмотрим следующий эксперимент. Найдем одну из больших мышц, двигающих ногой мыши, выделим нерв, идущий к этой мышце от спинного мозгв, и перережем его, а звтем дадим животному оправиться после перенесенной операции. При вскрытии прооперированной мыши мы обнаружим, что мышца, к которой подходил перерезанный нерв, атрофировалась и сталв короче, хотя кровоснабжение и питание мышцы остввались без изменений. Все, что мы сделали – прервали электрический и химический транспорт, обычно существующий между мышцей и подходящим к ней нервом. Если мы дадим нерву вырасти снова и иннервировать мышцу, то она восстановится и втрофия исчезнет. Другие эксперименты показывают, что нечто подобное наблюдается между большинством (если не всеми) элементами, образующими нервную систему. Уровень активности и химический транспорт между двумя клетками, в данном случае мышечным волокном и нейроном, модулируют эффективность и способ взаимодействия между ними в процессе их непрерывного изменения. Перерезвв нерв, мы продемонстрировали эту динамическую особенность весьма наглядно.

Пластичность нервной системы состоит в том, что нейроны вовсе не связаны между собой подобно проводам со штепселями и соединительными гнездами на концах. Места взаимодействия между клетками являются зонами тонкого динамического баланса, модулируемого большим числом элементов, запускающих локальные структурные изменения. Эти элементы возникают в результате активности соприкасающихся клеток и других клеток, продукты жизнедеятельности которых выделяются в кровоток и омывают нейроны. И все зто – часть динамики взаимодействий организма с окружающей его средой.

Мозг и компьютер

Интересно отметить, что операциональная амкнугость нервной системы свидетельствует о том. что принцип ее фун «циоми; оични– не укладывается в рамки ни одной из двух крайностей – ни репрезентационалистской, ни со-ипсистской.

Он не может быть солипсистским потому, го, будучи составной частью организации нервной системы, участвует во взаимодействиях нервной системы с окружающей средой. Эти взаимодействия непрерывно вызывают н нервной системе структурные изменения, которые модулируют ее динамику состояний. Именно этим объясняется, почему мы как наблюдатели, как правило считаем поведение ЖИВОТНЫХ COO· пт,»вукчдим обС»'*П*?ЛЮ:44М и почему живо» ны» не ведут себя гак, как если ' >ы они не зависили от окружающей среды. Так |роисходит потому, что для функционирова-|ия нервной системы не существует внутрен-чего или внешнего мира, оно всецело сосредоточено на поддержании корреляций, которые непрерывно изменяются (как показания приборов в рубке подводной лодки из приведенного нами примера).

Принцип работы нервной системы не может быть и Р*лриж»«тт11|и0мвт «с1ским, поскольку при каждом, имеьно структурное состояние нервной системы опредвлио какие возмущения возможны и какие измене НИЯ МОГуТ ИХ Поэтому было бы ошибочным утверждать будто нервная система имеет входы или выходы в традиционном смысле. Это означало бы, что такие входы или выходы являются составной частью определения системы, как в случае компьютера или других машин, '.пргекти^ «лммых и построенных Такой подход вполне разумен, если мы имеем дело со спроектированной кем-то машиной, основная <п6о*«юс которой заключается в способе нашего взаимодействие с ней. Но нервную систему (или организм) никто не проектировал; она возникла в результате филогенетического дрейфа единств и сосредоточена на их с σΝ: греми.*«динамике состояний Следовательно, нервную систему необходимо рассматривать как единство, определяемое своими внутренними отношениями, в котором взаимодействия вступают в игру только через модуляцию ее структурной динамики, – т. е. как единицу С операциональной замкнутостью. Иначе говоря. нервная система отнюдь не выбирает «информацию» из окружающей среды вопреки часто встречающемуся утверждению. Наоборот, нервная система создает мир, указывая, какие паттерны окружающей среды могут считаться возмущениями и какие изменена · * чбу*/л «т их в организме. Широко известная «м. называющая мозг «устройством, занимающимся обработкой информации-, не только сомнительна, но и заведомо неверна.

Неизвестно ни одной нервной системы, которая бы в той или иной степени не обладала пластичностью. Но у некоторых организмов, например, у насекомых, пластичность гораздо более ограничена, отчасти потому, что зти организмы меньше по своим размерам и обладают меньшим числом нейронов Феномен структурного изменения особенно ярко проявляется у позвоночных, в частности, у млекопитающих. Можно сказвть, что не существует таких взаимодействий и таких связей, которые не влияли бы на функционирование нервной системы в результате вызванных в ней структурных изменений. В частности, мы, человеческие существа, изменяемся под воздействием любого жизненного опыта, хотя иногда эти изменения не очень заметны.

Все это стало известно главным образом из наблюдений за поведением. В настоящее время у нас ьег ясной картины структурных изменений в нервной системе позвоночных, имеющих отношение к пластичности. Нет у нас и четкого описания того, каким образом постоянная трансформация способа нейронного взаимодействия (происходящая в ходе онтогенетического структурного дрейфа организма) связана с сиюминутным поведением. Сегодня это одна из наиболее важных областей исследования в нейробиологии.

Но какими бы ни были точные механизмы, которые участвуют в этой постоянной микроскопической трансформации в ходе взаимодействий организма, такие изменения никогда нельзя локапизовывать или рассматривать как нечто присущее жизненному опыту конкретного индивидуума (например, никому не удастся найти в голове собаки запись ее клички). Это невозможно прежде всего потому, что структурные изменения, вызываемые в нервной системе, всегда рассредоточены го нейронной сети вследствие изменений ее относительной активности; и во-вторых, потому, что поведение собаки, откликающейся на свою кличку, есть производимое наблюдателем описание некоторых действий, порождаемых теми или иными сенсомо-торными паттернами, функционирующими в пределах практически всей нервной системы.

Пластическое богатство нервной системы находит выражение не в создании «энграмм», или образов предметов окружающего мира, а в ее непрерывной трансформации, происходящей в соответствии с трансфор мациями окружающей среды, в зависимости от того, каким образом воздействует на нервную систему каждое взаимодействие с окружающей средой. С точки зрения наблюдателя это можно рассматривать как пропорциональное обучение. Но в действительности происходит следующее: нейроны, организм, которые они объединяют, и окружающая среда, с которой они взаимодействуют, действуют совместно, отбирая соответствующие структурные изменения; при этом они структурно взаимосвязаны: функционирующий ορι анизм вместе со своей нервной системой отбирает структурные изменения, позволяющие ему продолжать функционировать, или гибнет.

В глазах наблюдателя организм выглядит как единство, соразмерно двигающееся в изменяющейся окружающей среде, и наблюдатель говорит об обучении. Структурные изменения, происходящие в нервной системе, кажутся ему соответствующими условиям, с которыми взаимодействует организм. Но с точки зрения функционирования нервной системы существует только непрекращающийся структурный дрейф, следующий такому направлению, при котором на каждом этапе сохраняется структурное сопряжение (адаптация) организма со средой его взаимодействия

Врожденное поведение и приобретенное поведение

Мы уже неоднократно говорили – и давайте не забывать об этом, – что любое поведение есть феномен, связанный с отношениями между организмами и окружающей средой, который мы отмечаем как наблюдатели. При этом диапазон возможных вариантов поведения задается структурой организма. Структура определяет и области взаимодействия. Именно поэтому у организмов одного вида неизменно развиваются конкретные структуры, независимо от специфики их историй взаимодействия. О таких структурах говорят, что они генетически заданы, а варианты поведения (если таковые существуют), которые они делают возможными называются инстинктивными. Когда новорожденный младенец принимается сосать материнскую грудь, он делает это независимо от того, родился ли он естественным путем или был извлечен в результате кесарева сечения, появился на свет в сверхсовременном городском родильном доме или на каком-нибудь островке на краю цивилизации.

Но если структуры, делающие возможным определенный вариант поведения у особей одного вида, развиваются только при наличии у них конкретной истории взаимодействий, то такие структуры называются онтогенетическими, а поведение – приобретенным. Девочка-волк, о которой мы упоминали в предыдущей главе, была лишена тех социальных взаимодействий, которые имеет каждый ребенок, и, например, ее способность бегать на двух ногах так и не получила развития. Даже в столь элементарных видах активности, как бег, мы зависим от человеческого контекста, который окружает нас, как воздух, которым мы дышим

Следует подчеркнуть, что врожденное и приобретенное поведение внешне неразличимы ни по своим механизмам, ни по проявлению. Различие между ними кроется в истории тех структур, которые делают их возможными. Именно поэтому отнесение конкретного поведения к врожденному или приобретенному зависит от того, насколько мы осведомлены о соответствующей структурной истории. Проводить различие между ними на основании одних лишь наблюдений за сиюминутным функционированием нервной системы нельзя.

Важно сознавать, что мы склонны рассматривать обучение и память как поведенческие явления, связанные с «восприятием» (получением) чего-либо из окружающей среды. Тем самым предполагается, что нервная система оперирует с образами. Но, как мы уже видели, такая предпосылка затемняет суть дела и чрезмерно затрудняет понимание когнитивных процессов. Все сказанное выше указывает на обучение как на выражение структурного сопряжения, всегда обеспечивающего совместимость деятельности организма с его окружающей средой. Когда мы как наблюдатели рассматриваем какую-нибудь последовательность возмущений, которые нервная система компенсирует одним из многих возможных способов, нам кажется, что нервная система заимствует нечто из окружающей среды. Однако мы уже знаем, что такое описание разрушает весь наш логический расчет: создавалось бы впечатление, будто нечто полезное для общения между нами как наблюдателями является одновременно операциональным элементом нервной системы. Описание обучения как интернализации окружающей среды затемняет суть делв, поскольку создает ложное впечатление, будто в структурной динамике нервной системы имеются явления, которые существуют только в дескриптивных областях некоторых организмов, обладающих, как и мы, языком.

Знание и нервная система

В предыдущей главе мы говорили о сферах поведения. В этой главе речь шла о фундаментальной организации нервной системы. Тем самым мы еще ближе подошли к повседневному явлению, которое называем получением знаний. Теперь мы располвгаем всем необходимым, чтобы уточнить, что именно имеется в виду, когда мы говорим, что некое действие есть познание.

Если задуматься над тем, каким критерием мы пользуемся, когда говорим, что некто обладает знанием, то станет ясно, что под знанием мы понимаем эффективное действие в той области, в которой ожидается ответ Иначе говоря, мы ожидаем эффективного поведения в контексте, который мы задаем своим вопросом. Таким образом, два наблюдения, произведенные над одним и тем же субъектом в одних и тех же условиях, но при различной постановке вопроса, могут привести к различным когнитивным оценкам поведения субъекта.

Это наглядно иллюстрирует следующая история, взятая из реальной жизни. На экзамене студента университета попросили: «Определите высоту башни университета с помощью альтиметра». Студент взял альтиметр, привязал его к длинной веревке и, взобравшись на самый верх башни, осторожно спустил альтиметр на веревке до основания башни. Затем он измерил длину веревки, которая составила 30 м 40 см. Однако профессор счел ответ студента неверным. Студенту была предоставлена еще одна попытка Профессор снова попросил его: «Определите высоту баш ни университета с помощью этого альтиметра». Студент взял альтиметр и, вооружившись гониометром, отправился на лужайку по соседству с университетом. Став на определенном расстоянии от башни, он воспользовался альтиметром как небольшой линейкой и построил подобные треугольники, из которых вычислил высоту башни. На этот раз она получилась равной 30 м 15 см. И на этот раз профессор не был удовлетворен ответом. Студенту была предоставлена еще одна попытка – и вновь с тем же результатом. Студент предложил шесть различных решений, но ни в одном из них альтиметр не был использован по своему прямому назначению. Ясно, что в определенном смысле студент проявил больше знаний, чем от него требовалось. Однако с точки зрения вопроса, заданного ему профессором, его знание было неадекватным.

Знание

Мы признаем наличие знаний всякий раз, когда наблюдаем эффективное (или адекватное) поведение в некотором заданном контексте, T с & сфере или области, определяемой (явно или неявно) самой постановкой вопроса

Поэтому мы хотим особо подчеркнуть, что оценка знания всегда производится в контексте отношений.

В таком контексте структурные изменения, запускаемые в организме возмущениями окружающей среды, представляются наблюдателю откликом на окружающую среду. Наблюдатель ожидает, что, исходя из этого отклика, ему удастся оценить структурные изменения, вызванные в организме С такой точки зрения любое взаимодействие организма, любое наблюдаемое поведение может быть оценено наблюдателем как когнитивный акт. Точно так же факт жизни – сохранения неразрывного структурного сопряжения как живого существа – состоит в знании в пределах области существования. Короче говоря, жить означает познавать (жить означает совершать эффективные действия в области существования в качестве живых существ)

В принципе этого достаточно для объяснения участия нервной системы во всех когнитивных измерениях.

Но если мы хотим понять участие нервной системы во всех конкретных формах человеческого знания, то, разумеется, нам было бы необходимо описать все специфические и конкретные процессы, участвующие в порождении человеческого поведения в различных областях структурного сопряжения. Для этого нам бы пришлось во всех подробностях рассмотреть функционирование нервной системы у людей, что далеко выходит за рамки зтой книги.

Резюмируя, можно утверждать, что нервная система участвует в когнитивных явлениях двумя взаимно дополняющими путями. Оба связаны с конкретным способом функционирования нервной системы как нейронной сети обладающей операциональной замкнутостью, в качестве составной части метаклеточной системы

Первый, и наиболее очевидный, заключается в расширении области возможных состояний организма, происходящем вследствие увеличения разнообразия сенсомоторных паттернов, предусматриваемых нервной системой, которое служит ключом к ее участию в функционировании организма.

Второй путь реализуется через открытие новых измерений структурного сопряжения для организма, вследствие чего в организме становится возможным установление соответствия между многочисленными различными внутренними состояниями и различными взаимодействиями, в которых организм принимает участие.

Наличие или отсутствие нервной системы определяет разрыв по любым показателям между организмами, обладающими относительно ограниченной способностью к познанию, и существами, чья способностью к познанию безгранична, например людьми Чтобы подчеркнуть ее ключевое значение, к символу аутопо-ззного (одно– или многоклеточного) единства (слева вверху) мы должны добавить символ, учитывающий наличие нервной системы, которая, будучи операционально замкнутой, функционирует в то же время как неотъемлемая часть организма. Графически мы кратко изобразили совокупный символ слева внизу.

В организме с нервной системой, столь богатой и обширной, как нервная система чэловека, области взаимодействия открывают путь новым феноменам, делая возможным возникновение новых размерностей структурного сопряжения. У человека такими новыми размерностями стали язык и самосознание. Эти неизведанные территории мы намереваемся исследовать в следующих главах.

8. Социальные явления

Рассмотрим ситуацию, параллельную той, которая была проанализирована в гл. 4 относительно происхождения метаклеточных: вместо того, чтобы концентрировать внимание на одном opt анизме с его нервной системой,

попытаемся выяснить, что происходит, когда такой организм вступает в структурное сопряжение с другими организмами

Как и в случае клеточных взаимодействий в метаклеточных организмах, ясно, что с точки зрения внутренней динамики одного организма другой организм служит источником возмущений, неотличимых от тех, что поступают из «небиотической» окружающей среды. Однако возможно, что в ходе онтогенеза взаимодействия между организмами приобретают рекуррентный характер. Это с необходимостью приводит к последующим структурным дрейфам, к совместным онтогенезам (коонтогенезам) с взаимным включением через взаимное структурное сопряжение при сохранении каждым организмом своей адаптации и организации. Когда такое происходит, организмы, участвующие в совместном дрейфе, порождают новую феноменологическую область, которая может стать особенно сложной, если существует нервная система. Явления, возникающие из подобных структурных сопряжений третьего порядка, станут предметом рассмотрения этой и последующих глав.

Структурные сопряжения третьего порядка

на этом этапе обсуждения мы уже не должны удивляться тому, что могут встречаться и сопряжения третьего порядка, поскольку в основном они являются теми же механизмами, которые мы рассматривали при выяснении структуры аутопоэзных единств второго порядка. В действительности, как только возникают организмы, обладающие нервной системой и принимающие участие в рекуррентных взаимодействиях, сразу же как естественный результат конгруэнции онтогенетических дрейфов возникают и сопряжения третьего порядка, характеризующиеся определенной сложностью и стабильностью. Каким образом мы можем лучше понять сопряжения третьего порядка?

Прежде всего, необходимо сознавать, что такие связи совершенно необходимы для непрерывности наследственных линий организмов при половом размножении, так как гаметы должны встречаться и ели» ваться. Кроме того, у многих животных, которым для рождения новых особей необходимо спаривание детеныши нуждаются в опеке со стороны родителей. Следовательно, та или иная степень поведенческой сопряженности сопутствует рождению и воспитанию молодняка.

Так как сопряжения третьего порядка – явление относительно универсальное, такие сопряжения в различных формах встречаются у различных групп животных. Эти формы различаются и по тому, где и как они возникают, и по тем дополнительным явлениям, которые они порождают Как человеческие существа, воспитанные в патриархальной культуре, мы склонны думать, что для женщины естественно заботиться о ее ребенке, а для мужчины естественно заботиться об их защите и добывать пропитание. Предположительно, такое представление отчасти основано на том, что мы принадлежим к млекопитающим, для которых характерно более или менее длительное кормление грудью, и в это время забота о молодняке ложится на мать. Среди млекопитающих не– ни одною вида, у которого выведением потомства занимался бы самец.

Однако столь четкое распределение ролей носит далеко не универсальный характер. Например, среди птиц распределение забот по воспитанию потомства варьирует в широких пределах. Например, и у самца, и у самки в зобе может образовываться своеобразный продукт, напоминающий по консистенции молоко, который они отрыгивают птенцам В других случаях именно самец охраняет яйца и птенцов, как это, например, происходит у южноамериканских страусов, у которых самец спаривается с гаремом самок (полигиния), каждая из которых откладывает яйца в общую ямку. Как только ямка наполнится, самец принимается усердно охранять потомство.

Склонности самца к «домашнему очагу» приобретают смешанный характер у другой южноамериканской птицы – яканы. Самка метит более или менее обширную территорию. Она подготавливает несколько гнезд и впускает на свою территорию такое же число самцов (полиандрия). После оплодотворения самка откладывает по яйцу во все гнезда и строит еще одно гнездо, для себя, в которое откладывает еще одно яйцо. Таким образом, у яканы удовольствие выращивать птенцов разделяют как самки, так и самцы (рис. 50).

Еще более удивительный вариант поведения мы встречаем у пингвинов. Добывание пищи у них сопряжено с большими трудностями и требует участия обоих родителей. Так как же пингаины заботятся о птенцах? Весьма интересным образом: когда родители отправляются на поиски пищи, часть взрослых особей группы остаются и присматривают за всеми птенцами сразу, получается настоящий детский сад.

У рыб уникальным примером может служить трехиг-лая колюшка. Самец колюшки строит гнездо, завлекает самку, чтобы та отложила икру в гнездо, после чего изгоняет ее (рис. 51). Оставшись в одиночестве, самец с помощью движений хвоста добивается усиленной циркуляции воды, омывающей икринки, и делает так до тех пор, пока не проклюнутся мальки. После этого самец присматривает за ними, ποκε они не станут самостоятельными. Иначе говоря, всю заботу о воспитании потомства у трехиглой колюшки берет на себя самец. Его отношения с самкой ограничиваются лишь брачным периодом и метанием икры.

Рис. 50. Якана

В других случаях большую часть заботы о выращивании потомства берет на себя самка. Мы могли бы привести множество других примеров необходимости связи между размножением и выращиванием молодняка. Ясно, что жесткого распределения ролей не существует, как не существует его и в человеческих обществах, где наблюдается множество случаев полиандрии и полигинии и где разделение между родителями обязанностей по воспитанию молодого поколения варьирует в широких пределах от одной крайности

Рис. 51. Фрагменты бранно-го поведения трехиглой колюшки до другой. Зна-№ 11с. моная часть разнообразия в сопряжении третьего порядка, куда включены и мы, зиждется на широком разнообразии поведенческих сопряжений, обусловленных наличием нервной системы. Это необходимо постоянно иметь в виду, чтобы понять социальную динамику человека как биологический феномен.


    Ваша оценка произведения:

Популярные книги за неделю