Распознавание, декодирование информации
Прежде чем произойдет какая-либо приспособительная реакция, осуществляется процесс восприятия сигналов. Но живой организм заинтересован не в самих воз¬действиях как в таковых, а в том, о чем они сигнализируют, и соответственно не в оценке их физических параметров, а в тех соотношениях, которые с их помощью передаются. Вместе с тем попятно, что отнесение сигнала к тому или иному классу, то есть его распознавание, основано на выделении ряда физических характеристик, образующих область призна¬ков данного класса сигналов.
Из сказанного выше следует, что сенсорная функция мозга заключается в определении сигнальной (диалогиче¬ской) значимости сенсорных стимулов на основании ана¬лиза их физических характеристик. Под биологической значимостью понимается направленность реакций живо¬го организма, которая определяется его доминирующей мотивацией, той, что воз¬никает при отклонении параметров устойчивого неравновесия, а также информа¬цией, извлекаемой из окружающей среды и прошлого жизненного опыта.
Для оценки биологической значимости сенсорных сигналов анализ их физиче¬ских характеристик является необходимой, но недостаточной операцией. Био¬логическая значимость сигнала реализуется в активации некоей совокупности эффекторпых аппаратов. Следовательно, извлечение биологически полезной информации с целью ее использования для формирования поведенческих актов основано па преобразовании'входной кодовой комбинации активности нервных элементов сенсорных систем в реакцию исполнительных аппаратов, что по своей сути представляет процесс декодирования сенсорных сообщений.
Тогда оценка биологической значимости сигнала сводится к установлению со¬ответствующей закономерности взаимодействия нервных элементов сенсорных и двигательных систем мозга (Батуев, Куликов, 1983).
Нервные образования, входящие в систему оценки биологической значимости сигналов, должны удовлетворять ряду требований.
Во-первых, они должны быть связаны с различными сенсорными системами.
Во-вторых, они должны быть связаны со структурами мозга, генерирующими мотивациоиные состояния, ибо значимость тех или иных сигналов определяется на основе доминирующей мотивации.
В-третьих, учитывая, что значимость одного и того же сенсорного стимула за¬висит от всей окружающей ситуации, то есть от показаний и других сенсорных систем, следует допустить наличие конвергенции полимодалыюй имиульсации и способность к пластической перестройке активности нейронов.
Наконец, в-четвертых, эта система должна быть связана с регуляцией целост¬ных двигательных актов на основе избирательного характера реагирования.
Изложенным выше требованиям удовлетворяют таламокортикальные ассо¬циативные системы мозга.
Общим для ассоциативных систем является наличие нейронов, способных реагировать на возбуждение различных сенсорных входов {полисенсорные нейро¬ны). Роль ассоциативных систем в оценке биологической значимости сенсорных сигналов отчетливее видна но отношению к зрению и слуху. Конечно, сигнальное значение имеют все сенсорные стимулы, но способностью опережающего воздей¬ствия обладают в первую очередь зрительные и слуховые, а также обонятельные сигналы.
Для целей определения биологической значимости механизмы конвергенции обеспечивают полифунщионалъностъ одного и того же сигнала, то есть зависи¬мость его смысла от ситуации, в которой он возникает. Степень значимости лю¬бого агента внешней среды зависит не только от определенной мотивации, по и от
сопоставления этого агента с другими факторами среды, когда он выступает в кон¬тексте более сложного сенсорного комплекса. Именно поэтому наиболее полная сигнальная значимость фактора окружающего пространства может реализовы-ваться с участием тех структур мозга, куда приходит информация о разных по сен¬сорным качествам факторах среды, то есть по механизму одновременного гетеро-сенсорного сопоставления. Значит, степень совершенства иптегративпой деятель¬ности мозга тесно связана со структурной дифференциацией и функциональной специализацией ассоциативных таламокортикальпых систем мозга.
Одним из проявлений динамического характера конвергенции в ассоциатив¬ные зоны коры является свойство привыкания их электрических реакций при ис¬пользовании однообразной ритмической стимуляции, что совпадает с закономер¬ностями проявления ориентировочного рефлекса. Пвэтому предполагается, что «новизна» является тем информативным признаком сенсорных стимулов, с кото¬рого начинается их оценка в ассоциативных системах мозга. Привыкание к повторным стимулам, вероятно, свя-зано с процессами формирования следов кратковремен¬ной памяти.
Система, оценивающая биологическую значимость сен¬сорных стимулов, должна обладать избирательным харак¬тером реагирования на их отдельные значимые признаки и/или совокупность последних.
Закономерности избирательного реагирования могут служить физиологическими предпосылками для трактов¬ки механизмов сенсорного внимания. В самом общем смысле внимание рассматривается как один из механиз¬мов устранения избыточности сенсорных сообщений, ко¬торый участвует как в избирательном подавлении, обеспечении сенсорных вхо¬дов, так и в фильтрации информации, извлекаемой из систем кратковременной и долговременной памяти.
Активный характер сенсорного восприятия, на который обращал внимание еще И. М. Сеченов, сомнений не вызывает. И. П. Павлов также подчеркивал важ¬ность механизма внимания.
Оно является следствием определенного состояния живого организма — доми¬нантного, по А. А. Ухтомскому. Сам А. А. Ухтомский считал, что сформулирован¬ный им принцип доминанты и есть физиологическая основа акта внимания, когда из множества действующих рецепций доминанта «вылавливает» группу рецеп¬ций, которая для нее в особенности значима.
Приведенные выше аргументы позволяют полагать, что определение вектора поведения (по принципу доминанты) основано на взаимодействии биологически значимых сенсорных воздействий, основным субстратом установления которого являются высшие интегративные (в том числе и ассоциативные) системы мозга.
Из сказанного выше следует, что сенсорная функция мозга заключается в определении сигнальной (диалогиче¬ской) значимости сенсорных стимулов на основании ана¬лиза их физических характеристик. Под биологической значимостью понимается направленность реакций живо¬го организма, которая определяется его доминирующей мотивацией, той, что воз¬никает при отклонении параметров устойчивого неравновесия, а также информа¬цией, извлекаемой из окружающей среды и прошлого жизненного опыта.
Для оценки биологической значимости сенсорных сигналов анализ их физиче¬ских характеристик является необходимой, но недостаточной операцией. Био¬логическая значимость сигнала реализуется в активации некоей совокупности эффекторпых аппаратов. Следовательно, извлечение биологически полезной информации с целью ее использования для формирования поведенческих актов основано па преобразовании'входной кодовой комбинации активности нервных элементов сенсорных систем в реакцию исполнительных аппаратов, что по своей сути представляет процесс декодирования сенсорных сообщений.
Тогда оценка биологической значимости сигнала сводится к установлению со¬ответствующей закономерности взаимодействия нервных элементов сенсорных и двигательных систем мозга (Батуев, Куликов, 1983).
Нервные образования, входящие в систему оценки биологической значимости сигналов, должны удовлетворять ряду требований.
Во-первых, они должны быть связаны с различными сенсорными системами.
Во-вторых, они должны быть связаны со структурами мозга, генерирующими мотивациоиные состояния, ибо значимость тех или иных сигналов определяется на основе доминирующей мотивации.
В-третьих, учитывая, что значимость одного и того же сенсорного стимула за¬висит от всей окружающей ситуации, то есть от показаний и других сенсорных систем, следует допустить наличие конвергенции полимодалыюй имиульсации и способность к пластической перестройке активности нейронов.
Наконец, в-четвертых, эта система должна быть связана с регуляцией целост¬ных двигательных актов на основе избирательного характера реагирования.
Изложенным выше требованиям удовлетворяют таламокортикальные ассо¬циативные системы мозга.
Общим для ассоциативных систем является наличие нейронов, способных реагировать на возбуждение различных сенсорных входов {полисенсорные нейро¬ны). Роль ассоциативных систем в оценке биологической значимости сенсорных сигналов отчетливее видна но отношению к зрению и слуху. Конечно, сигнальное значение имеют все сенсорные стимулы, но способностью опережающего воздей¬ствия обладают в первую очередь зрительные и слуховые, а также обонятельные сигналы.
Для целей определения биологической значимости механизмы конвергенции обеспечивают полифунщионалъностъ одного и того же сигнала, то есть зависи¬мость его смысла от ситуации, в которой он возникает. Степень значимости лю¬бого агента внешней среды зависит не только от определенной мотивации, по и от
сопоставления этого агента с другими факторами среды, когда он выступает в кон¬тексте более сложного сенсорного комплекса. Именно поэтому наиболее полная сигнальная значимость фактора окружающего пространства может реализовы-ваться с участием тех структур мозга, куда приходит информация о разных по сен¬сорным качествам факторах среды, то есть по механизму одновременного гетеро-сенсорного сопоставления. Значит, степень совершенства иптегративпой деятель¬ности мозга тесно связана со структурной дифференциацией и функциональной специализацией ассоциативных таламокортикальпых систем мозга.
Одним из проявлений динамического характера конвергенции в ассоциатив¬ные зоны коры является свойство привыкания их электрических реакций при ис¬пользовании однообразной ритмической стимуляции, что совпадает с закономер¬ностями проявления ориентировочного рефлекса. Пвэтому предполагается, что «новизна» является тем информативным признаком сенсорных стимулов, с кото¬рого начинается их оценка в ассоциативных системах мозга. Привыкание к повторным стимулам, вероятно, свя-зано с процессами формирования следов кратковремен¬ной памяти.
Система, оценивающая биологическую значимость сен¬сорных стимулов, должна обладать избирательным харак¬тером реагирования на их отдельные значимые признаки и/или совокупность последних.
Закономерности избирательного реагирования могут служить физиологическими предпосылками для трактов¬ки механизмов сенсорного внимания. В самом общем смысле внимание рассматривается как один из механиз¬мов устранения избыточности сенсорных сообщений, ко¬торый участвует как в избирательном подавлении, обеспечении сенсорных вхо¬дов, так и в фильтрации информации, извлекаемой из систем кратковременной и долговременной памяти.
Активный характер сенсорного восприятия, на который обращал внимание еще И. М. Сеченов, сомнений не вызывает. И. П. Павлов также подчеркивал важ¬ность механизма внимания.
Оно является следствием определенного состояния живого организма — доми¬нантного, по А. А. Ухтомскому. Сам А. А. Ухтомский считал, что сформулирован¬ный им принцип доминанты и есть физиологическая основа акта внимания, когда из множества действующих рецепций доминанта «вылавливает» группу рецеп¬ций, которая для нее в особенности значима.
Приведенные выше аргументы позволяют полагать, что определение вектора поведения (по принципу доминанты) основано на взаимодействии биологически значимых сенсорных воздействий, основным субстратом установления которого являются высшие интегративные (в том числе и ассоциативные) системы мозга.