Вступление
Книга доктора биологических наук В. В. Петраша посвящена краткому, но многоплановому и во многом нестандартному анализу фундаментальных проблем физиологии и биофизики сознания, памяти, мышления. Представлена концептуальная модель механизмов мыслительной деятельности. В отдельных разделах в нетрадиционном ракурсе рассмотрены биофизические модели клеточной рецепции, механизмы формирования нервного импульса, излучательные свойства биоструктур. Кроме того, обсуждаются гипотезы и теории реализации генетической информации, эмбриогенеза, осцилляторно-полевых взаимодействий в живом организме. Затронуты отдельные вопросы фундаментальных понятий: материя, пространство, время, а также биофизические подходы к пониманию паранормальных явлений, связанных с функциями сознания и мышления человека. Лит. 127 источн., ил. 6, табл. 1.

Введение.
Человеческое сознание по выражению английского физика Р. Пенроуза является "высшей тайной всего сущего" [1] и подобраться к раскрытию этой тайны - задача высшей степени сложности. "Исследование мозговой организации мыслительных процессов в условиях прямой регистрации различных физиологических показателей жизнедеятельности мозга при одновременной реализации психических тестов позволило осуществить первый прорыв в проблеме "Мозг и психика", - это цитата из книги известного российского нейрофизиолога Н. П. Бехтеревой [2]. Последняя декада ХХ столетия, была названа "десятилетием мозга" и предполагала осуществление второго прорыва в этой проблеме, поскольку благодаря использованию современных неинвазивных методов позитронно-эмиссионной томографии и компьютерной обработки физиологической информации стало возможным, по словам Н. П. Бехтеревой, "строить новую функциональную анатомию мозга человека". Да, с этим нельзя не согласиться: велик и многообразен поток научных работ о мозге, попытки "прорыва" действительно происходят, только вопрос: куда? Какова его стратегия? Сейчас, в начале нового тысячелетия, со всей очевидностью стало ясно, что по окончанию "десятилетия мозга" существенного "прорыва" все же еще не состоялось.

Академик Н. П. Бехтерева, как и многие другие ведущие физиологи, полагает, что "на сегодня важнейшей стратегической задачей в науке о мозге человека является исследование мозгового кода мысли". Но что вкладывается в суть понятия "мозговой код мысли"? По крайней мере, многолетние исследования электрической активности мозга методом электроэнцефалографии (ЭЭГ) к пониманию принципа кодирования в ЭЭГ функциональной организации сознания не привели. Нужно ли вообще мозгу в реальности это многократное кодирование и декодирование информации? В развитии представлений о сознании человека и его мыслительной деятельности среди множества направлений можно обобщенно выделить четыре наиболее выраженных - это нейрофизиологическое, психологическое, кибернетическое (мозг - вычислительная машина) и эзотерическое. Нейрофизиологический подход в общем виде исходит из того, что головной мозг как центр высшей нервной деятельности является интегративным регулятором всех психофизических процессов в организме. Гипоталамо-лимбическая система, продолговатый мозг и ряд других подкорковых отделов главным образом отвечают за вегетативные функции, а все сложные поведенческие реакции, мыслительную и психическую деятельность формирует и контролирует кора больших полушарий. В коре выделены зоны, отвечающие за тот или иной вид восприятия и деятельности (зрительная, слуховая, двигательная и т. д.).

Зрительные образы внешнего мира после предварительного преобразования в сенсорной системе глаз в виде последовательности электрических импульсов поступают по зрительному нерву в соответствующие отделы коры, здесь каким-то неизвестным образом идентифицируются, перерабатываются (перекодируются) и сохраняются (запоминаются). Аналогичным образом преобразуется информация от слухового, обонятельного, вкусового и тактильных анализаторов. Нейроны, обладая способностью к пространственно-временной самоорганизации в функциональные ансамбли, за счет многочисленных синаптических связей образуют когерентно возбуждаемые нейронные сети, определяющие интегративную реакцию, направленную на достижение необходимой цели в зависимости от совокупного образа внешнего явления, сформированного сенсорными сигналами. При этом предполагается, что в коре головного мозга происходит высшая переработка всей сенсорной информации: хранится информация о событиях прошлого, формируются образы явлений окружающего мира, идет процесс осознания этих явлений, вырабатывается стратегия поведенческих реакций в соответствии с обстановкой и формируется весь комплекс мышления и психоэмоционального состояния человека. Это кратко изложенный взгляд современной нейрофизиологии на проблему деятельности головного мозга. Нейрофизиологический подход основан на прямых электрофизиологических исследованиях, показывающих пути прохождения нервного импульса от биосенсоров до участков коры, на данных по изучению нейронной активности и иррадиации возбуждения при различных звуковых, зрительных и эмоционально-психологических тестах, то есть на опытах, включающих прямое воздействие на ту или иную сенсорную систему и изучение ответной реакции на нейронном и поведенческом уровнях. В этом направлении накоплен ценнейший экспериментальный материал.

Физиологические эксперименты и клинические наблюдения позволили установить многие важные для понимания механизмов деятельности мозга закономерности. В первую очередь, в аспекте рассматриваемой проблемы биологии сознания, это принцип "обратной связи", понятие о котором было введено в физиологию П. К. Анохиным [3, 4] задолго до появления этого понятия в кибернетике Н. Винера. Суть принципа "обратной связи" состоит в том, что любое адекватное действие саморегулирующейся системы может происходить лишь при условии получения ею своевременной информации о результатах предыдущего действия и динамике состояния окружающей среды. П. К. Анохиным введены также очень важные понятия "обратной афферентации", "афферентного синтеза", "опережающего отражения", которые характеризуют свойства нейронных структур, необходимые для формирования функции сознания.

Еще в начале прошлого века В. М. Бехтерев весьма четко представлял ход развития сложных нервно-психических процессов. Он пишет, что "центральная реакция, развиваясь далее, передается в другие центры нервно-психической деятельности, где путем переработки и сочетания с соответствующими мышечными ощущениями превращается в иной род реакции, выражающейся представлением, которое оставляет о себе след в форме вспоминательного образа, способного к оживлению. Далее, представление, являющееся спутником дальнейшего развития центральной реакции, благодаря существованию ассоциативных связей между различными областями головного мозга, вступает в сочетание с другими вспоминательными образами пережитых ранее подобных же центральных реакций, образуя собою более сложные продукты нервно-психики, которые также не лишены материальной основы" [5, с. 723].

Представления В. М. Бехтерева перекликаются с высказываниями уже современного английского нейрофизиолога Стивена Роуза, который, даже как-то несколько смущаясь собственных мыслей, приходит после многолетних нейрофизиологических исследований к парадоксальному, как он говорит, выводу, что "в некотором важном смысле память и вовсе не заключена в каком-то небольшом наборе нейронов, а должна пониматься как свойство всего мозга и даже целого организма, … уровень, на котором возможно понимание памяти, - это уровень системы в целом" [6, с. 360-361]. Кроме того, С. Роуз замечает, что "процедурные навыки, например, умение ездить на велосипеде, кодируется не только в мозгу, но и в целых комплексах изменений, затрагивающих мышцы и сухожилия"[6, с. 359].

Тем не менее, в рамках существующей нейрофизиологической модели весьма сложно объяснить феномен сознания как таковой со всей широчайшей гаммой ассоциативных реакций, происходящих у каждого из нас при восприятии окружающего мира, те эмоционально-психические проявления, внутренние переживания, сопровождающие мыслительный процесс и творческую деятельность человека. Поиски "места" хранения информации (памяти) в головном мозге, как известно, к успеху не привели. Более того, как показали результаты многочисленных исследований, включая исследования последних лет, области локализации проекций тех или иных однотипных сенсорных стимулов в коре мозга варьируют в широких пределах и имеют отражение в различных ее зонах [4, 7]. Но главное даже не в том как в нейронных сетях организована память. Ведь никто из современных нейрофизиологов не может хотя бы приблизительно дать объяснение тому как и где из электрических потенциалов нейронной активности воссоздаются (извлекаются из памяти) или синтезируются образы и понятия в результате мыслительной работы и на каком принципе вообще осуществляется сама эта мыслительная работа.

Психологическое направление в познании мыслительных процессов отличает многообразие суждений и субъективных идей, порой лишь манипулирующих иррациональными терминологическими сущностями, оторванными от реальной природы явлений. Это и понятно, поскольку объект исследования - "психо…" (от греческого psyche - душа) - есть субстанция неопределенная, по крайней мере, в естественнонаучном понимании. Важно другое: то, что эта наука о логике психических проявлений (проявлений души) в поведенческих и эмоциональных реакциях организма при различных его состояниях и в различных ситуациях, непосредственно изучая такие свойства сознания как ощущение, память, восприятие и их личностные особенности, дает множество описательного материала о явлениях, называемых психическими. Наблюдение результатов осознания ситуации и мышления при проведении психологических и психофизиологических тестов позволяет наглядно оценить спектр возможностей этих процессов и выявить их физиологические и биофизические корреляты. Именно в этом просматривается наибольший вклад психологии в продвижении к пониманию механизмов работы сознания человека.

Кибернетическое направление (мозг - вычислительная машина) - это путь моделирования мыслительной деятельности на принципах работы ЭВМ. Действительно, если проследить историю развития моделирования мозга и искусственного интеллекта, то некоторая аналогия между мозгом и ЭВМ по нашим понятиям существует. Разработки нейрокомпьютеров, современных роботов свидетельствуют о возможности машинного моделирования логического "мышления" с элементами самообучения. Видимо, именно логика кодирования информации в ЭВМ направила нейрофизиологов по пути поиска аналогичного принципа кодирования и декодирования в нейронных сетях мозга. Однако нужен ли такой принцип живой возбудимой среде нервных клеток? По выражению М. Арбиба [8], "для того, чтобы достичь настоящего интеллекта искусственному интеллекту требуется мозг". Иначе говоря, только на базе знаний о механизмах естественного мышления человека можно приблизить к нему по способностям искусственно созданные "мыслящие" машины. Но только возникает вопрос: нужно ли это? Не лучше ли разумно и в полной мере использовать и развивать мощнейший инструмент собственного человеческого мышления?

Эзотерическая концепция - это использование древних "сокрытых" знаний и представлений. В противоположность физиологической науке, эзотерическая модель мыслительной деятельности человека, его психоэмоциональной сферы строится на базе "тонкой" материи, а сам субстрат мышления выносится в "полевой фантом" человека, в его "эфирные" тела.

В современной интерпретации широко используется понятие всеобщего энергоинформационного поля, в "недрах" которого якобы формируются или регулируются мысли каждого человека; мозгу в этом случае отводится роль ретранслятора, принимающего сообщения, воспринимаемые людьми как результат их собственного мышления. Например, профессор Э. М. Каструбин пишет, что "информационное поле взаимодействует с программой, которая формируется мыслями каждого человека с помощью своеобразного индивидуального компьютера каждого человека - полевого фантома мозга" [9, с. 75]. С позиций такой концепции делаются попытки объяснить многие паранормальные явления человеческой психики и некоторые физические явления, которые не в состоянии объяснить современное естествознание.

Действительно, наука только стоит на пороге познания многих явлений как чисто физических, так и связанных с сознанием человека в единстве с физическими процессами космического масштаба. Но относительно таких понятий как астральные и эфирные тела, энергоинформационное поле и т. п. пока существуют лишь абстрактные представления, некоторое теоретизирование, констатация таинственных (не укладывающиеся в современные научные знания) эффектов, не поддающихся какой-либо метрологической оценке, и не более. Следует, конечно, отметить, что физические поля (электромагнитное, гравитационное и др.), которыми оперирует современная фундаментальная наука, кстати, несущие и энергию и информацию, хотя и позволяют производить некие измерения своих проявлений и воспроизводятся в доступных человеку пределах техническими средствами, остаются до сих пор также загадочными в сути своей природы.

Относительно эзотерической концепции о вынесении сознания человека в некий внешний полевой или эфирный субстрат, даже в рамках эзотерических представлений, возникает совершенно банальный вопрос: зачем было Господу Богу угодно создавать по своему образу и подобию столь сложно организованную систему, как человек с его мозгом и органами чувств, и потом переносить "сознание" - основную "божественную" функцию этой же системы, то есть человека, - в некий эфирный полевой субстрат с меньшей степенью организации? Можно возразить, заявив, что так называемый "тонко материальный мир" - более высоко организованная система нежели биологическая. Однако такое заявление пока не имеет аргументированных доказательств. Еще Платон в своем трактате "Тимей" писал о том, что боги создали "сферовидное тело, то самое, которое мы ныне именуем головой и которое являет собою божественнейшую нашу часть, владычествующую над остальными частями" [10, с. 447]. Наверное, все же каждый живой организм, в том числе и человеческий, - вполне самодостаточная система, обеспечивающая себе всесторонний обмен с окружающей Природой, пользуясь собственными средствами "соображения", по крайней мере, для выработки своим мышлением тактики поведения в своей среде обитания соответственно сохраняющимся в памяти знаниям об этой среде.

Итак, в багаж науки для познания принципов мыслительной деятельности к началу ХХI века нейрофизиология внесла обширные знания о том, как от органов чувств афферентные сигналы в виде электрических импульсов поступают в специфические зоны коры головного мозга, а эфферентные - к мышечным группам и железам внутренней секреции, установила многие закономерности взаимодействия структур мозга и характерные особенности нейронной активности как в условиях нормы, так и при различных патологических нарушениях в центральной нервной системе; психология дала широчайший спектр описаний результата работы мышления, его личностные особенности в различных ситуациях; разработки искусственного интеллекта позволили создавать, пока на примитивном уровне, технические модели "разума", а эзотерические парадигмы - строить гипотетические модели сознания за пределами познанного. Настоящее время, когда с полной очевидностью стала ясна тщетность попыток прийти к пониманию сути процесса мышления в рамках существующих нейрофизиологических и психологических представлений, характеризуется появлением различных гипотетических теорий о механизмах сознания: голографическая модель, молекулярно-клеточный биокомпьютер, полевой биокомпьютер и тому подобное, но реального объяснения "высшей тайны всего сущего" пока нет.

Излагаемая в данной книге (ТБС) сформировалась на основе логического осмысления накопленного наукой в данной области экспериментального материала, различных подходов, гипотез и теорий. Не претендуя на всеобъемлемость решения проблемы, ТБС обосновывает биологические механизмы сознания, рассматривает возможные пути исследований, ставя при этом задачу четко разделять абстрактные образы (модели) и реальные явления Природы. Основные положения излагаемой в данной книге теории впервые были доложены на Международном конгрессе "Наука, информация, сознание'99" в 1999 году в Санкт-Петербурге [11].

http://www.medinfo.ru/sovety/ecol/tbs/intro1-2.phtml