 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
Красным шрифтом в квадратных скобках обозначается конец текста на соответствующей
странице печатного оригинала данного издания
Х. МОЗГОВЫЕ ВОЛНЫ И САМООРГАНИЗУЮЩИЕСЯ СИСТЕМЫ
В предыдущей главе я рассматривал вопросы обучения и самораспространения в применении к
машинам и, по крайней мере по аналогии, к живым системам. Здесь я повторю некоторые соображения,
которые высказал в предисловии и которые намереваюсь использовать сейчас. Как уже отмечалось
выше, эти два явления тесно связаны между собой: первое служит основой для приспособления
индивидуума к окружению через опыт, что можно назвать онтогенетическим обучением, а второе,
поскольку оно дает материал, с которым может работать изменчивость и естественный отбор, служит
основой для обучения филогенетического. Как я уже указывал, млекопитающие, и в частности человек,
приспособляются к своему окружению в значительной мере путем онтогенетического обучения, а у
птиц, с их весьма разнообразными типами поведения, которые не приобретаются при жизни особи,
гораздо большее значение имеет филогенетическое обучение.
Мы видели важность нелинейных обратных связей в возникновении обоих процессов. Настоящая глава
посвящена изучению одной конкретной самоорганизующейся системы, в которой нелинейные явления
играют большую роль. Здесь описывается то, что происходит, по моему мнению, при самоорганизации
электроэнцефалограмм, или электрических волн головного мозга.
Прежде чем обсуждать эту тему по существу, я должен сказать несколько слов о том, что такое волны
головного мозга и как их строение можно подвергнуть точному математическому исследованию. Уже
много лет было известно, что деятельность нервной системы сопровождается определенными
электрическими потенциалами. Первые наблюдения в этой области восходят к началу прошлого
столетия и были сделаны Вольтой и Гальвани на нервно-мышечных препаратах лягушачьей [c.268]
ноги. Так родилась наука электрофизиология. Однако до конца первой четверти нашего столетия
указанная наука развивалась довольно медленно.
Стоит подумать, почему развитие этой ветви физиологии было таким медленным. Для исследования
физиологических электрических потенциалов сперва применялись гальванометры. Они имели два
недостатка. Во-первых, вся энергия, необходимая для перемещения катушки или стрелки прибора,
поступала из самого нерва и была очень мала. Второе затруднение заключалось в том, что в тогдашних
гальванометрах подвижные части имели довольно значительную инерцию и для приведения стрелки в
строго определенное положение необходима была значительная устанавливающая сила, т.е.
гальванометр неизбежно был не только регистрирующим, но и искажающим прибором. Самым лучшим
из прежних физиологических гальванометров был струнный гальванометр Эйнтговена, в котором
подвижные части сведены к одной нити. Как ни превосходен был этот прибор по тому времени, он не
был достаточно хорош, чтобы регистрировать малые электрические потенциалы без больших
искажений.
Таким образом, электрофизиологии пришлось дожидаться появления новой техники. То была
электронная техника в двух формах. Одна из них восходит к открытию Эдисоном некоторых эффектов
проводимости газов, откуда пошло применение электронной лампы для усиления. В результате стало
возможным преобразовывать достаточно верно слабые напряжения в сильные и тем самым перемещать
оконечные элементы регистрирующего прибора при помощи энергии, не исходящей от нерва, но
управляемой им.
Второе изобретение также связано с электрическим током в вакууме и называется катоднолучевым
осциллографом. Благодаря осциллографу стало возможно применять в качестве подвижной части
прибора гораздо более легкий якорь, нежели в любом предыдущем гальванометре, а именно поток
электронов. С помощью двух этих устройств, взятых порознь или вместе, физиологи нашего столетия
сумели точно проследить изменение во времени малых напряжений, что было совершенно вне
возможностей точных приборов XIX века.
