Физиологические механизмы познавательных процессов
p align="left">Изучая процессы концентрации и индукции возбуждения, их распределение по коре, И.П. Павлов создал теорию сознания, которая получила название теории светлого пятна . Он связывал сознание с фокусом возбуждения, светлым пятном, областью повышенной возбудимости, которая может перемещаться по коре. При этом сознание не обязательно связано с символьными операциями - второй сигнальной системой и речевой деятельность. По И.П. Павлову, сознание есть у человека и у животных.Теория сознания Дж. Экклса исходит из особой функции дендритов пирамидных клеток коры. Наличие системы пирамидных нейронов является характерной чертой неокортекса. Находясь в нижних слоях коры, они на уровне 4 слоя коры собираются в дендритный пучок, который достигает 1 слоя. Дж. Экклс предложения, что субъективный( психологический) феномен, выявляемый интроспективными методами, которому он дал название «психон», связан с пучком дендритов пирамидных клеток, идущим к поверхности коры. Пучок дендритов от группы 70-100 соседних и средних пирамид был назван «дендроном». Каждый дендрон обладает множеством синапсов, на которых оканчиваются бутоны терминалей аксонов. Дж. Экклс приписал дендрону функцию носителя единицы сознания. Отдельному дендрону соответствует отдельный психон как единица локального ощущения. Множество психонов представляет все разнообразие субъективных явления. Сознание есть следствие психонов, генерируемых соответствующими дендронами. Его теория сознания сводится к установлению связей между психонами и отдельными дендронами . /Данилова Н.Н. Психофизиология., М., 2002 г. с.305/.
Широкую известность получила теория повторного входа, которую предложил и теоретически разработал Дж.Эдельман. Он предположил, что элементарные процессы сознания являются прерывистыми то есть требуют циклического повторения некоторой последовательности событий при наличии повторного входа в одну и ту же группу клеток. Это означает, что система сознания построена таким образом, что сигнал, возникший внутри некоторой системы, входит в нее повторно, как если бы он был внешним сигналом. Распространяя этот принцип на работу нейронных связей, автор предложил, что сенсорная информация от внешней и внутренней среди после е предварительной обработки в первичной нейрональной группе повторно входит в нее, возвращаясь после дополнительной обработки в других группах клеток. При этом параллельно в эту же группы нейронов поступает информация в виде ассоциированных сигналов из долговременной памяти. Соединение этих двух потоков информации и составляет один цикл, или повторяющуюся фазу, активности сознания. Важной чертой теории сознания Дж. Эдельмана является не только положение о повторном входе возбуждения. Он подчеркивает связь сознания с операциями обращения к долговременной памяти./Веккер Л.М. Психические процессы., М.,1974 г.,с.246/.
Иваницкий А.М. в своей теории «информационный синтез как основа ощущений» исходит из результатов собственных исследований связи волн вызванного потенциала с субъективными показателями восприятия стимула. Сначала возбуждение от проекционной коры, вызванное сенсорным стимулом, поступает к ассоциативной. Для зрительной модальности ассоциативные отделы находятся в височной коре. Затем сигнал поступает к структурам лимбико-гиппокампального комплекса и подкорковым центрам эмоций и мотиваций. Оттуда возбуждение вновь возвращается в кору, включая ее проекционные отделы, по системе диффузных проекций. Затем к обработке информации подключается и лобная кора. Информация о значимости извлекается из памяти - определяет появление ощущения. Движение возбуждения составляет психический мониторинг происходящих изменений во внешней и внутренней среде. У человека возникшее ощущение затем опознается, категоризируется, что требует участия лобных отделов коры, включая вербальные центры. Реакция последних возникает примерно на 200 мс позже ощущения. /Соколов П.В. Созидающий мозг., М., 1993 г.с.107/.
«Прожекторная теория сознания» предложена Ф. Криком. Он предложил наличие специального аппарата, создающего « луч прожектора», создав его с особой формой внимания и гамма- осцилляциями в электрической активности мозга. Также он указал на зависимость сознания от механизма некоторых форм кратковременной памяти.
Модель сознания Крика построена на анализе работы зрения. С его точки зрения, зрительная кора - наиболее удобный объект для изучения сознания.
Различные отделы зрительной коры отвечают на разные признаками зрительных объектов. Нейроны- детекторы первичной первой зрительной коры ( 4) реагируют на простые характеристики стимулов, например на определенным образом ориентированную полоску. Нейроны кортикальных областей более высокого порядка отвечают на более сложные признака( на определенные черты лица). Нейроны области V5 реагируют главным образом на движение зрительного стимула и не отвечают на цвет и форму. В области V4 находят нейроны отвечающие на цвет и форму предметов, нейроны области 7а - на положение стимула в пространстве относительно головы и тела. Но как возникает целостные зрительные образы, сцены, которые мы видим перед собой? Отвечая на этот вопрос, Ф.Крик предположил, что в любой момент определенные нейроны, расположенные в разных картикальных зонах, могут кооперироваться, чтобы сформировать некоторый вид глобальной активности. Ее появление и соответствует зрительному осознанию.
Согласно теории Крика, нейронные процессы, попадающие под луч прожектора внимания, определяют содержание нашего сознания, в то время как нейронные процессы вне света прожекторы образуют подсознание.
По Крику, сознание критически зависит от некоторых форм памяти и внимания. Он предлагает выделять следующие главные черты концепции сознания:
- информация, получаемая о целостном объеме, распределена по мозгу;
- формирование целостного образа объекта предполагает участие быстрого механизма внимания;
- целостный образ является результатом объединения нейронов в единую систему с помощью осциллятора 40 Гц, создающего синхронизацию разрядов по частоте и фазе;
- выделяются две формы текущей памяти (сенсорная и рабочая), каждая из них выполняет свою функцию по отношению к сознанию./Данилова Н.Н. Психофизиология, М.,2002г.,с.311/
Особое место среди различных теория сознания занимает концепция К. Прибрама.
Суть его голографической теории состоит в том, что информация о входных сигналах распределена по нейронной системе точно так же , как она распределена по всему узору физической голограммы. Распространение свойств голограммы на функции мозга означают, что в мозге информация о каждой точке объекта распределена по голографическому экрану мозга, что делает ее регистрацию устойчивой к разрушению. При том любая малая часть голограммы содержит информацию обо всем объеме и, следовательно, может восстановить ее. С уменьшение куска голограммы, с которой восстанавливается информация происходит снижение ее разрушающей способности. Голограмма одновременно может хранить множество различных изображение.
Развивая свою теорию отражения мира, К. Прибрам связывает память, которая сохраняет и воспроизводит информацию по голографическому принципу, с гиппокампальной формацией. Таким образом информация о внешнем пространстве записывается через систему параллельных каналов на множество пирамидных клеток гиппокампа. Разные группы нейронов, воспроизводя образ внешнего пространства, подчеркивает од их ее аспектов. Считывание информации со всех каналов делает картину внешнего мира более точной и совершенной . Если принять гипотезу, что одной из функций гиппокампа является актуализация из долговременной памяти заведомо избыточной информации для последующего отбора наиболее полезной, то в процедуру считывания информации должны вовлекаться все параллельно работающие каналы, кодирующие не совсем совпадающие аспекты внешнего мира./Данилова Н.Н., Крылова А.Л. Физиология высшей нервной деятельности. М, 1997 г. с.92/.
2.2 Сознание и мозг
Обработка информации осуществляется в дискретных нейронных сетях. Не все процессы обработки в таких сетях осознаются. Те процессы, которые обеспечивают осведомленность человека о когнитивных операциях, а точнее об их результатах, образуют особую субсистему сознания, ее высший уровень. Это свойство осведомленности обеспечивается включение в ее состав механизма, регулирующего генерализованные и локальные активации мозга.
Процессы активации, а также особая операция в виде повторного входа возбуждения непрерывно поддерживают высокий уровень активности нейронных сетей высшей субсистемы сознания. Последняя находится под иерархическим контролем, выполняемым в соответствии с правилам сверху вниз. Командные сигналы из префронтальной коры достигают идей и концептов, в закодированной коре, извлекают необходимую и переводят ее в рабочую память для контроля за исполнением поведения.
Высший уровень сознания не может существовать без участия моделирующей системы мозга. Генерализованные и локальные влияния из неспецифической системы ствола и таламуса сходятся на клетках нейрональных сетей коры, создавая условия, необходимые для обработки информации. Прерывание связей нейрональных сетей, обрабатывающих информацию, с системой активации, которая моделирует их операции, вызывает нарушение сознания.
Зависимость сознания от моделирующей системы мозга дает основание связывать сознание с определенным состояние мозга, а не с содержание информационных процессов. С этих позиций «…сознание- это специфическое состояние, при котором только и возможна реализация высших психических функций./Корнилова Т.В., Экспериментальная психология. Теория и методы., М.,2002г. с.153/.
Выход из этого специфического состояния приводит к выключению высших психических функций при сохранении механизмов жизнедеятельности. Существуют разные формы отключения сознания: медленно- волновой сон, обморок, наркоз, эпилептический припадок, травма мозга, отравление. Общим элементом для всех форм потери сознания является выключение, или дезорганизация, различных механизмов моделирующей системы мозга.
