Мозг и нервная система
Состав и функционирование мозга и нервной системы человека
Модели динамического равновесияМодели динамического равновесия
ПсихофизиологияПсихофизиологические эффекты человека
X
Теория функциональных систем по П.К. Анохину
В начале 30-х годов в г. Горьком (ныне – Нижний Новгород) П.К. Анохин с сотрудниками провели на животных ряд экспериментальных работ, результаты которых изложили в Сборнике: Проблема центра и периферии в физиологии нервной деятельности / Отв. ред. П. Анохин, Горький, 1935 г.
Один из экспериментов проходил так: «У собаки выделяли два разных нерва - блуждающий и лучевой, разрезали каждый из них поперек на две части - центральную и периферическую, а затем сшивали центральный конец блуждающего нерва с периферическим концом лучевого.
Здесь читателю нужно напомнить о том, что блуждающий нерв связывает мозг с желудком и лёгкими, а лучевой идёт к мышцам и чувствительным окончаниям кожи передней лапы.
Как же вела себя такая «химера»? Оказывается, «желудочные» и «легочные» чувствительные волокна подрастали к лапе: при лёгком почесывании кожи у животного начинались неукротимый кашель и хрипы, а при надавливании на мышцу - неукротимая рвота. Совершенно ясно, что вначале собака не могла пользоваться конечностью.
Однако через несколько месяцев она чувствовала себя опять здоровой: уверенно наступала на оперированную лапу, ходила, бегала, а раздражение кожи и мышц уже не вызывало ни кашля, ни рвоты. Что случилось?..
В мозгу произошла сложная перестройка в работе соответствующих центров. Самое главное, эта перестройка происходила в результате непрерывной повторной (или обратной) сигнализации от места нарушения, и именно эта сигнализация привела к его устранению.
А вот другой, в общем, аналогичный опыт. Разгибательную мышцу задней конечности расщепляли вдоль на две половины и подшивали одну из них в положение сгибателя. При такой форме эксперимента нервы мышцы выполняют прежнюю роль: они посылают к мышце сигналы, чтобы вызвать разгибание конечности, но вместо этого одна половина мышцы даёт разгибание конечности, как ей и положено, другая же половина вызывает несвойственный ей эффект - сгибание. Сгибание и разгибание в одно и то же время! Попробуйте пройтись, если мышцы ног работают вразнобой и попытка согнуть ногу неожиданно ведёт к её выпрямлению. Именно так сразу же после операции и пришлось передвигаться подопытной кошке. Однако через несколько месяцев она снова ходила и прыгала, не проявляя каких-либо отклонений, которые видны на рисунке.
Этот опыт, как и предыдущий, показывает, что восстановление нормальной ходьбы происходит в результате переучивания центров, осуществляющих регуляцию движений. Это переучивание могло произойти только при одном условии, а именно: животное получало сигналы от оперированной конечности и оценивало, насколько эти движения совершаются правильно и соответствуют ли они полезному результату.
Где же произошло переучивание нервных центров пересаженного разгибателя, который был вынужден изменить свою функцию на диаметрально противоположную? После ряда дополнительных испытаний стало ясно, что эта перестройка произошла не в спинном мозгу, а в пределах большой системы механизмов, инициативную роль в которой играет чувствительно-двигательная область коры больших полушарий.
«Поскольку такая система имеет качественно очерченный приспособительный эффект, поскольку все части системы вступают в динамическое экстренно складывающееся функциональное образование и поскольку именно такая система получает непрерывную обратную информацию о приспособительном результате, мы назвали ее функциональной системой» - так писал П.К. Анохин ещё в 1935 году, задолго до появления кибернетики (и ставшего общепринятым термина «обратная связь» - Прим. И.Л. Викентьева).
Основное свойство функциональной системы связано с её способностью удерживать какой-либо процесс в пределах, обеспечивающих нормальную жизнедеятельность. При этом, как мы уже показали, отклонение этого процесса от исходного, нормального значения (рассогласование) становится и причиной возвращения к исходному значению (это - регулирование по отклонению).
По-своему живой организм напоминает «ваньку-встаньку», любое отклонение которого от состояния равновесия является одновременно и причиной его восстановления. Итак, мы видим, что живая система сама себя регулирует, подправляет и совершенствует, поэтому такие системы и называют саморегулирующимися.
На примере двигательного рефлекса мы познакомились только с одной, притом простейшей, замкнутой системой саморегулирования. В действительности в живых организмах одновременно работает множество различных систем (дыхательная, пищеварительная и т. д.), и все они, как бы внешне ни отличались, устроены и действуют принципиально одинаково».
Макаренко Ю.А., Мудрость чувства, М., «Советская Россия», 1970 г., с. 19-22.