Объединение нервных центров
Задачу экстраполяции траекторий при управлении перемещениями организма нельзя решить при помощи непосредственной связи рецептора (глаза, например) i эффектора (мышцы).
Более того, наличие подобной связи несовместимо с решением такой задачи. В самом деле, экстраполяция очень часто не совпадает с очевидностью. Я уже приводил пример зенитчика, который должен стрелять не в самолет, а в точку воображаемой траектории его полета, опережающей его видимое положение на много «корпусов». Точно также сокол, пикируя на голубя или утку, должен делать соответствующий «вынос».
Ясно, что в этой сложной задаче орган зрения не должен передавать свои сигналы непосредственно мышцам. Здесь нужно поступать вопреки очевидности. Сигнал зрительного рецептора должен перерабатываться и направляться, вероятно, совсем не «очевидной» группе эффекторов. Должен существовать центральный анализатор сигналов, поступающих от рецепторов. Его функция подобна функции диспетчера. Для принятия решения диспетчер (центральный анализатор) должен заранее знать функции различных эффекторов и успеть (до принятия решения) получить информацию об их состоянии — занятости, работоспособности и т. п.
Следовательно, в сложной многоэтапной системе управления скорость принятия решений зависит от скорости поступления информации (сигналов), сообщаемой всеми потенциально существенными элементами системы управления — другими центральными анализаторами (акустическим, тактильным, сигнализирующем об уровне глюкозы в крови), а также возможными эффекторами и пр. Скорость эта будет, естественно, определяться расстоянием, проходимым многочисленными сигналами, необходимыми для принятия решений.
Отсюда ясно, что в ходе естественного отбора должно осуществляться объединение в один орган всех центральных анализаторов и центров управления эффекторами, и таким органом является мозг. Объединение нервных центров в компактные образования — ганглии, а затем, ганглиев в мозг было прослежено в эволюции животных в прошлом веке и получило название цефализации или в греческом произношении кефализации.
Итак, первая стадия принятия решений в задаче управления движением — опрос всех систем, учет состояния всех рецепторов (экстра- и интрарецепторов). Для этого необходима общая команда, приводящая все центральные анализаторы в активное состояние (общий тонус). Такая генерализация тонуса служит условием быстрого принятия решений. В мозге позвоночных тонус создается ретикулярной формацией. Общая мобилизация мозга в связи с решением данной задачи соответствует понятию доминанты, введенному А. А. Ухтомским. Сколько ни ускорять этот процесс опроса, он неизбежно длится заметное время, растущее по мере усложнения системы. Дальнейшее ускорение решения задачи экстраполяции траектории движения достигается созданием стандартных программ действия при данном сочетании сигналов от рецепторов.
Такой способ экстраполяции имеет вероятностый характер и основан на следующем предположении: если раньше данное действие (перемещение) при данном сочетании сигналов от рецепторов неоднократно приводило к правильному результату, то велика вероятность того, что такие же действия при данном сочетании сигналов от рецепторов окажутся правильными и впредь. Реализация решений, основанных на этом способе прогнозирования, и есть, по-видимому, то, что И. П. Павлов назвал условным рефлексом (динамическим стереотипом). Такой способ подобен предсказанию погоды по аналогии: прогноз составляют на основании многолетних наблюдений. Если неоднократно ранее при определенном сочетании температуры, давления, скорости и направления ветра и пр. на следующий день бывала ясная солнечная погода, значит, при том же их сочетании и завтра можно с некоторой вероятностью ожидать такой же погоды.
Выработка условных рефлексов резко ускоряет принятие решений. Хорошо тренированный охотник, не размышляя, выносит прицел на семь корпусов вперед от летящей утки и, побеждая в естественном отборе неопытного охотника, жарит утку вечером на привале. Выработка стандартной программы, т. е. условнорефлекторного поведения не только резко ускоряет совершение целесообразных действий, но.и делает ненужной общую мобилизацию мозга при каждом акте принятия решений. Такая мобилизация, вдохновение, остается необходимой лишь при выработке новых программ. Следовательно, должен существовать механизм, определяющий новизну ситуации, устанавливающий, что для данного сочетания сигналов от рецепторов готовых программ действия нет. Ситуация новизны должна вызывать общую мобилизацию анализаторов, приводить их в активное, я бы сказал, творческое состояние. Механизмы оценки новизны и те структуры мозга, которые осуществляют оценки, весьма успешно исследуются О. С. Виноградовой, к ее работам и следует обращаться читателю.