Предсказуемость и нервная система

 

Как мы уже видели, прийти к научному объяснению мы можем только в том случае, если станем трактовать рассматриваемое явление как результат функционирования структурно детерминированной системы Весь приведенный нами до сих пор анализ окружающего мира и живых существ был изложен в детерминистических терминах При таком подходе Вселенная становится постигаемой, и живые существа возникают в ней спонтанно и естественно.

Теперь нам необходимо провести очень четкое различие между детерминизмом и предсказуемостью. О предсказуемости мы говорим всякий раз, когда рассматриваем текущее состояние какой‑нибудь системы и на основании этого и исходя из структурной динамики системы говорим, каким будет ее последующее состояние, доступное наблюдению Таким образом. предсказание описывает, что, по нашим как наблюдателей ожиданиям, должно случиться.

Из этого ясно что предсказание возможно не всегда, и утверждать, что система структурно детерминированна, – не то же самое, что утверждать ее полную предсказуемость. Это объясняется тем, что мы как наблюдатели можем оказаться не в состоянии понять, что именно нам необходимо знать о функционировании данной системы, чтобы предсказать ее поведение. Например, никто не сомневается в том. что облака и ветер слепо подчиняются некоторым простым принципам движения и преобразования. Поскольку знать все параметры, от которых зависят движение и преобразование облаков и ветра, вряд ли возможно современная метеорология лишь отчасти может считаться предсказательной наукой. В этом случае ограничения наших предсказательных способностей проистекают из нашей неспособности произвести полноценные наблюдения. В других случаях наша неспособность делать предсказания имеет совершенно иную природу. В частности существуют явления, например, турбулентность. о которых мы не знаем ничего, что помогло бы нам вообразить детальную детерминистическую систему, способную эти явления вызвать В подобных случаях наша предсказательная ограниченность обнажает нашу концептуальную ограниченность Наконец, существуют системы, которые изменяют свое состояние в результате самого процесса наблюдения; любая попытка наблюдателя предсказать ход их структурных изменений выводит такие системы из сферы, доступной предсказаниям.

Иначе говоря, когда мы имеем дело с необходимым и неизбежным, мы открываем в себе способность делать реалистические («сбывающиеся») предсказания. Когда же мы сталкиваемся с чем‑то, что кажется нам случайным выясняется, что мы как наблюдатели не умеем дать такому явлению научное объяснение.

Особенно важно помнить об этом, когда мы изучаем онтогенез обладающих нервной системой многоклеточных организмов, которых мы считаем наделенными обширной и богатой поведенческой областью Ведь еще до того, как мы объясним, что именно понимаем под нервной системой, можно быть уверенным в том, что эта система как часть организма должна функционировать в нем, время от времени внося вклад в его структурную детерминацию. Этот вклад обусловлен как самой структурой системы так и тем что результат ее функционирования (например, язык) образует часть окружающей среды, которая время от времени действует как фактор отбора в структурном дрейфе организма с сохранением адаптации. Таким образом живые существа (обладающие нервной системой или лишенные ее) всегда функционируют в своем структурном настоящем. Прошлое как ссылка на уже произошедшие взаимодействия и будущее как ссылка на взаимодействия грядущие служат для нас как наблюдателей системой координат для взаимного общения; но они не являются действующим началом в структурном детерминизме организма в каждый момент.

С нервной системой или без нее, все организмы (включая нас самих) функционируют так, как они функционируют, и представляют собой в любой момент то, что они собой представляют, вследствие своего структурного сопряжения. Мы пишем сейчас эти строки потому, что устроены определенным образом и прошли определенный онтогенез. Читая эти строки, читатель понимает то, что он понимает, потому что это определено его структурой в настоящий момент и, косвенно, его историей. Строго говоря, ничто не случайно. Но наш опыт – это опыт творческой свободы, и с той точки зрения, с которой мы смотрим на вещи, поведение высших животных кажется непредсказуемым. Каким образом в поведении животных, наделенных нервной системой, возникает столь большое разнообразие и богатство? Чтобы лучше разобраться в этом нам нужно тщательно исследовать, как именно функционирует нервная система при всем богатстве обла стей структурном сопряженности, которые благодаря ей же становятся возможными.

 

О лягушках и детях волках

 

Все разнообразие лягушек и жаб питается мелкими животными такими, как черви мухи, муравьи и бабочки. Пищевое поведение лягушек и жаб всегда сходно они прицеливаются к жертве, выбрасывают длинный липкий язык и затем молниеносно убирают его в рот вместе с прилипшей к нему жертвой. При этом поведение лягушек весьма эффективно. Как отмечает наблюдатель, лягушка всегда «выстреливает» языком точно в направлении жертвы.

С таким животным, как лягушка, можно проделать весьма поучительный эксперимент. Возьмем личинку лягушки – головастика и осторожной рукой хирурга надрежем край глаза так, чтобы не повредить зрительный нерв, а затем повернем глаз на 180. Предоставим прооперированному животному возможность завершить личиночное развитие и, испытав метаморфоз, превратиться во взрослую лягушку. Теперь проделаем с ней эксперимент. Закроем лягушке «перевернутый» глаз и покажем ей червя. Последует «выстрел» языком, и лягушка попадет точно в цель. Повторим наш эксперимент, но на этот раз закроем лягушке нормальный глаз. Мы увидим что лягушка «выстрелит» языком с отклонением от нужного направления ровно на 180, т. е. если жертва находится ниже лягушки прямо перед ней, то лягушка «выстрелит» языком вверх и назад. Сколько бы мы ни повторяли испытание, лягушка всякий раз будет совершать одну и ту же ошибку: отклонение от направления на цель неизменно будет составлять 180", поэтому продолжать эксперимент не имеет смысла Лягушка с перевернутым глазом никогда не изменит свой способ «стрельбы» языком с отклонением от ис тинного направления, равным углу на который экспериментатор повернул глаз (рис. 32). Лягушка «выстреливает» языком так, как если бы тот участок сетчатки, на котором располагается изображение жертвы, находился в нормальном положении.

Этот эксперимент со всей наглядностью показывает, что для животного, в отличие от производящего экспе римент наблюдателя, не существует таких вещей, как «верх» и «низ», «спереди» и «сзади по отношению к внешнему миру. Существует лишь внутренняя корреляция между местом, где сетчатая оболочка испытывает данное возмущение, и сокращениями мышц, приводящих в движение язык, рот, шею, а фактически – все тело лягушки.

У лягушки с повернутым глазом, если поместить жертву спереди внизу, мы вызовем зрительное возмущение сверху и сзади, в той зоне сетчатой оболочки, которая обычно находится снизу и спереди. В нервной системе лягушки это вызывает сенсорномоторную корреляцию между положением возмущенного участка сетчатки и движением языка, а не расчеты на карте мира, что казалось бы разумным с точки зрения наблюдателя

Этот эксперимент[8], как и многие другие, выполненные с 1950‑х годов, служит прямым подтверждением того, что функционирование нервной системы отражает ее связность, или структуру связей, и что поведение определяется внутренними отношениями активности нервной системы. Позднее мы остановимся на этом подробнее, а теперь хотим обратить внимание читателя на размерность структурной пластичности, которую вносит в организм наличие нервной системы Иначе говоря, мы покажем, что для каждого организма история его взаимодействий есть история структурных изменений, образующих конкретную историю преобразований начальной структуры, в которой нервная система принимает участие, расширяя множество возможных состояний.

Если новорожденного ягненка отнять на несколько часов от его матери, а затем вернуть его ей, то ягненок внешне будет развиваться нормально. Он будет расти, ходить, неотступно следовать за матерью. В поведении его не будет ничего странного до тех пор, пока мы не обратим внимание на его взаимодействие с другими ягнятами. Мы увидим, что все они любят бегать, играть, бодаться друг с другом, за исключением того ягненка, которого мы на несколько часов отняли у матери. Этот ягненок ничего такого делать не будет. Он не знает, как играть, и не учится играть. Он остается в одиночестве – сам по себе. Что случилось? Досконально ответить на зтот вопрос мы пока не в состоянии, но из всего того, что было нами сказано до сих пор, мы уже знаем, что динамика состояний нервной системы зависит от ее структуры Кроме того, мы знаем, что различие в поведении нашего ягненка и поведении других ягнят говорит том, что вследствие временного отлучения от матери его нервная система стала отличаться от их нервной системы. Оказывается, что на протяжении нескольких первых часов после рождения мать непрерывно вылизывает все тело ягненка, и оторвав новорожденного от матери, мы вмешались в эти взаимодействия и во все, связанное с ними, в том числе в тактильную и визуальную стимуляцию, и, возможно, различного роде’ химические контакты. Наш эксперимент показывает, что эти взаимодействия имеют решающее значение для структурной трансформации нервной системы, что влечет за собой последствия, на первый взгляд весьма далекие от простого поведенческого акта – вылизывания.

Каждое живое существо появляется на свет из единственной специальной клетки, служащей οтправным пунктом его развития, поэтому онтогенез каждого живого существа представляет собой непрерывный ряд структурных изменений. Это процесс, который, с одной стороны, προπι ходит без нарушения классовой принадлежности!/, структурного сопряжению между живой системой и окружающей средой с рождения системы до ее распада с другой стороны, онтогенез следуе·. определенным курсом, зависящим от после довательности структурных изменений, ^запускаемых» взаимодействиями. Следовательно, все. что сказано выше о ягненке, не является исключением. Как и пример с лягушкой этот случай представляется весома очевидном потому, что мы имеем доступ к серии ззаимодеиствий, которые можно было бы назвать «селекционерами» выбирающими определенную линию структурных изменений, которые в пашем случае привели к патологическому по сравнении с нормальным развитию.

Сказанное выше применимо и к людям, как видно из драматической истории двух индийских девочек, спасенных (или похищенных) в 1922 г. из волчьей семьи, в которой девочки жили на севере Индии[9]. Девочки воспитывались в полной изоляции от контактов с людьми (рис. 33). Одной из девочек было восемь лет, другой пять Младшая умерла вскоре после того, как ее пашли а старшая прожила еще десять лет в обществе других сирот, с которыми она воспитывалась, согда девочек обнаружила они не умель ходить на двух ногах, а быстро передвигались на четвеоенька> Разумеется они не – оворили а их лица были лишены выражения. Ели девочки только сырое мясо и вели ночной образ жизни. Они отказывались вступать в контакт с людьми и предпочитали общество собак или волков. Когда девочек нашли, обе были в прекрасной физической форме и не обнаруживали никаких

Рис 33. (а) и (в) Как видно из снимков, походка бенгальской девочки вскоре после того, как она была найдена, очень напоминала волчью, (с) Девочка‑волк ест так, как она научилась, живя среди волков (d) Девочка так никогда и не стала чувствовать себя полноценным человеком признаков умственной отсталости или недоедания. Отрыв от волчьей семьи вызвал у девочек глубокую депрессию и привел их на грань смерти.

Девочка, прожившая после этого еще десять лет, постепенно изменила пищевые привычки и циклы активности. Она научилась ходить на двух ногах, хотя в экстренных случаях опускалась на четвереньки и бежала по‑волчьи. Хотя она и освоила несколько слов, но так и не научилась хорошо говорить Семья англиканского миссионера, которая приглядывала за ней, и все, кому довелось знать ее близко, никогда не чувствовали, что она стала полностью человеком.

Этот случай (а он не единственный) свидетельствует о том, что хотя по своей генетической конституции, анатомии и физиологии найденные девочки были человеческими детенышами, им так и не удалось до конца вписаться в человеческий контекст. Поведение, которое миссионер и его семья пытались изменить, поскольку оно считалось неприемлемым в человеческой среде, было совершенно естественным, пока девочки воспитывались в волчьей стае. Маугли, мальчик из джунглей, рожденный фантазией Киплинга, никогда не мог бы существовать в реальности, поскольку у Киплинга он с первого момента, когда столкнулся с человеческой средой, знал, как говорить и как вести себя «по‑человечески». Мы, живые люди во плоти, не являемся чужаками в мире, в котором живем и который. живя в нем, создаем.

 

На лезвии бритвы

 

Согласно наиболее распространенной и современной точке зрения на нервную систему, последняя представляет собой инструмент, посредством которого организм получает информацию из окружающей среды и использует ее для построения образа (репрезентации) мира, и на основе этого образа формирует адекватное поведение, позволяющее ему выжить (рис. 34). Такая точка зрения требует, чтобы окружающая среда оставляла в нервной системе свой характерный отпечаток и чтобы нервная система использовала этот отпечаток, строя свое поведение, примерно так, как мы, пользуясь картой, составляем схему маршрута.

Однако мы знаем, что нервная система как часть организма функционирует со структурной детерминированностью. Это означает, что структура окружающей среды не может определять те или иные изменения нервной системы, а может только запускать их. Как наблюдатели мы имеем доступ и к нервной системе и к структуре окружающей ее среды. Тем самым мы имеем возможность описать поведение организма так, как если бы оно возникало в результате оперирования его нервной системы с репрезентациями окружающей среды или как выражение некоторого ориентированного на достижение цели процесса. Но такие описания не отражают функционирование нервной системы как таковой. Они хороши только для коммуникации между нами как наблюдателями Для научного объяснения такие описания неадекватны.

Поразмыслив немного над приведенными выше примерами, мы поймем, что во всех случаях мы склон ны основывать наше описание происходящего на использовании в том или ином виде метафоры «получения информации» из образа окружающей среды внутри нас

Рис. Цезарь в соответствии с метафорой репрезеитациониста.

Но из хода наших рассуждений следует, что использование метафоры такого типа противоречит всему, что мы знаем о живых существах. Мы сталкиваемся с труднопреодолимым препятствием, потому что единственной альтернативой точке зрения на нервную систему как систему, оперирующую с мысленными образами, кажется отрицание окружающей реальности. Действительно, если нервная система не оперирует (и не может оперировать) с образами окружающего мира, то что обусловливает необычайную функциональную эффективность человека и животных и их недюжинные способности к обучению и манипулированию окружающим·5 Если мы отрицаем объективность познаваемого мира, то разве мы не оказываемся в ха осе полнейшего произвола, ибо в таком случае возможно все?

Ситуация напоминает хождение по лезвию бритвы. С одной стороны, нас поджидает ловушка – мы не сможем понять феномен познания, если допустим существование информирующего нас мира объектов, поскольку сам механизм делающий это «информирование» возможным, отсутствует. С другой стороны, нас подстерегает другая опасность – хаос и произвол необъективности, где все кажется возможным– Нам необходимо научиться выбирать среднюю дорогу – путь, проходящий прямо по лезвию бритвы (рис. 35).

В самом деле, мы не должны попадать в ловушку, уготовленную предположением о том, что нервная система оперирует с образами мира. Это действительно ловушка, так как подобное предположение ослепляет нас лишая возможности осознать, что нервная система все время функционирует как определенная операционально замкнутая система. В этом мы убедимся в следующей главе.

 

 

Рис. 35. Эпистемологическая одиссея: плавание между Сциллой – чудовищем репрезентационизма и Харибдой – водоворотом солипсизма.

 

Но мы должны избежать и другой опасности – отрицания окружающей среды в предположении, что нервная система функционирует в полном вакууме, где все верно и все возможно. В этом – другая крайность, а именно: абсолютное когнитивное одиночество, или солипсизм, классическая философская традиция согласно которой существует только внутренняя жизнь каждого. Опасность же заключается в том что подобная точка зрения не позволяет объяснить, каким образом существует надлежащая пропорция, или соизмеримость, между функционированием организма и окружающим его миром.

Эти две крайности, или ловушки, существовали с самых первых попыток понять познание. Ныне превалирует репрезентационалистская крайность, в другие времена предпочтение отдавалось противоположной точке зрения.

Теперь мы намереваемся изложить способ, позволяющий рассечь этот явный гордиев узел и найти естественный подход, позволяющий избежать бездн по обе стороны лезвия бритвы. Внимательный читатель, наверное, уже догадался, что именно мы собираемся сказать, ибо это уже содержится в сказанном ранее. Ключ к решению в том, чтобы следовать точному логическому расчету. Это означает, что мы не должны терять из виду то, что утверждали в самом начале: все сказанное сказано кем‑то. Решение, как и во всех случаях видимых противоречий, лежит в уходе от противопоставления и в изменении характера вопроса с тем, чтобы он охватывал более широкий контекст.

В действительности ситуация проста. Как наблюдатели мы можем рассматривать единство в различных областях, в зависимости от тех операций различения, которые мы проводим. Так, с одной стороны, мы можем рассматривать систему в той области, в которой действуют ее компоненты, в области ее внутренних состояний и структурных изменении При таком подходе для внутренней динамики системы окружающая среда не существует – она не нужна. С другой стороны, мы можем рассматривать единство, которое взаимодействует также и со своей окружающей средой, и описывать историю его взаимодействий с этой средой. В этом случае, если наблюдатель может установить отношения между некоторыми свойствами окружающей среды и поведением единства, несущественной становится внутренняя динамика такого единства.

Ни один из этих двух вариантов описания сам по себе не является проблемой: оба описания необходимы для нашего понимания единства. Именно наблюдатель со своей внешней точки зрения коррелирует оба эти описания. Именно он осознает, что структура системы определяет ее взаимодействия, и выделяет те конфигурации окружающей среды, которые могут запускать структурные изменения в системе. Именно наблюдатель убеждается, что окружающая среда не определяет и не направляет структурные изменения системы. Проблема возникает, когда мы, сами того не замечая, переходим из одной области в другую и тре буем, чтобы устанавливаемые нами соответствия между областями (поскольку мы видим обе области одновременно) в деиствительности были составной частью функционирования единства – в данном случае организма и нервной системы. Если мы будем неукоснительно следовать принципу логического расчета, то отмеченное осложнение исчезает; мы осознаем существование двух описанных выше подходов и объединяем их в один более широкий. В результате отпадает необходимость отступать на позиции репрезен‑тационализма или отрицать, что система действует в окружающей среде знакомой по истории структурного сопряжения.

Возможно, аналогия поможет лучше понять сказанное Представим себе человека, который постоянно живет в подводной лодке Он никогда не покидает ее и умеет обращаться со всеми устройствами и механизмами на ее борту. Мы стоим на берегу и наблюдаем за элегантно всплывающей подводной лодкой. Затем берем в руки микрофон и по радио передаем мореплавателю, находящемуся внутри субмарины: «Поздравляем! Вам удалось миновать рифы а ваше всплытие выше всяких похвал Вы действительно зна ете как обращаться с подводной лодкой» Однако наша радиограмма вызывает у подводника недоумение «О каких рифах и каком элегантном всплытии вы говорите? Я лишь передвигал определенные ручки, нажимал кнопки и, производя эти действия, устанавливал те или иные соответствия между показаниями приборов. Все свои действия я производил в заранее предписанной последовательности, как меня учили. Я не делал ничего особенного А вы еще, сверх того говорите мне о какой то субмарине. Должно быть вы шутите!»

Для человека, обитающего внутри подводной лодки, существуют только показания приборов, кнопки, ручки и способы установления определенных соответствий между показаниями приборов и положениями ручек и кнопок. И только для нас, находящихся вне подводной лодки и наблюдающих за тем, как изменяются отношения между подводной лодкой и окружающей ее средой, существует поведение подводной лодки, которое в зависимости от последствий представляется более или менее адекватным.

 

Поведение

Под поведением мы понимаем изменения пространственного положения или отношения живого организма, которые наблюдатель описывает как движения или действия по отношению к определенной окружающей среде.

 

Если мы хотим следовать логическому расчету в описании происходящего, то мы не должны смешивать действия самой подводной лодки и динамику ее различных состояний с ее пе ремещениями и изменениями положения в окружающей среде. В динамику различных состояний подводной лодки с ее командиром, не знающим ничего о внешнем мире, никогда не входит оперирование с теми образами мира, которые видит внешний наблюдатель: сюда не входят ни «берега», ни «рифы», ни «водная поверхность», а только корреляции (в определенных пределах) между показаниями приборов. Такие сущности, как берега, рифы и водная поверхность, обладают реальностью только для внешнего наблюдателя, но не для подводной лодки или мореплавателя, который действует как один из компонентов подвод ной лодки

Все, что действительно для подводной лодки в этой аналогии, действительно и для всех живых существ: для лягушки с повернутым глазом, для девочки‑волка и для каждого из людей.

 

Поведение и нервная система

 

То, что мы, наблюдая изменения в состоянии организма в окружающей среде, называем поведением, соответствует нашему описанию движений организма в той окружающей среде, на которую мы указываем. Поведение – это не то, что живое существо делает в самом себе (поскольку в живом существе происходят только внутренние структурные изменения), а то, на что мы указываем. Поскольку изменения состояния организма (с нервной системой или без нее) зависят от его структуры, а эта структура зависит от истории ее структурного сопряжения, изменения состояния организма в окружающей среде с необходимостью соответствуют среде и хорошо «осведомлены» о ней, независимо от описываемых нами поведения или окружающей среды. Поэтому адекватность поведения как конкретной последовательности движенй зависит от среды, в которой мы его описываем. Успех или неуспех поведения всегда определяется ожиданиями, которые устанавливает наблюдатель. Если бы читатель находился в пустыне и при этом совершал те же движения и принимал те же позы, которые он совершает и принимает сейчас при чтении этой книги, то его поведение было бы не только эксцентричным, но и патологическим.

Таким образом, поведение живых существ не является изобретением нервной системы и не связано исключительно с нервной системой, поскольку наблюдатель будет видеть поведение, глядя на любое живое существо в его окружающей среде. Что же касается нервной системы, то она расширяет область возможных вариантов поведения, наделяя организм необычайно подвижной и пластичной структурой. Это и станет темой следующей главы.

 

 

Нервная система и познание

 

В этой главе мы хотим рассмотреть, каким образом нервная система расширяет области взаимодействия организма. Мы уже знаем, что поведение не является изобретением нервной системы. Оно присуще любому единству, рассматриваемому в окружающей среде, где зто единство определяет область возмущений и поддерживает свою организацию в соответствии с теми изменениями состояния, которые запускают в нем возмущения.

Все это необходимо ясно представлять себе поскольку обычно мы рассматриваем поведение как нечто, присущее животным с нервной системой. Кроме того, обычные ассоциации со словом «поведение» проистекают из таких действий, как ходьба, прием пищи поиск и т д. Если мы попытаемся выяснить, что общего у всех зтих видов активности, обычно ассоциируемых с понятием «поведение», то обнаружим, что все они так или иначе связаны с движением Но движение, будь то движение на суше или в воде, присуще далеко не всем живым существам. Среди многих форм, порождаемых естественным дрейфом, существует немало таких, которым движение не свойственно.