Глава 6.
Отношение к миру.
Выбор ответных действий

Самый, пожалуй, сложный вопрос для человечества звучит так: «Что такое хорошо, а что такое плохо?». У всех своя правда. Зло легко выдается за добро, а добро за зло. Но как такое может быть, если все люди по своему строению практически одинаковы? Подробно об этом явлении планирую написать во второй части книги. Ну а сейчас требуется разобраться в том, какими механизмами в моделируемой сети можно получить выбор «хорошо-плохо».

Для этого потребуется вначале обратиться к главной цели существования живых организмов, которая в данной работе определена как «жизнь в радости и покое». Если покой можно определить применительно к нейрону, как отсутствие входящих импульсов, то понятие «радость» представляется более сложным и неразрывно связано с понятием «жизнь». Противоположность жизни – смерть, разрушение. Смерть связана с понятием – неживое, то есть, согласно нашей теории, не имеющее автономных внутренних процессов, побуждающих на взаимодействие с окружающей средой. Значит и «покой» нейрона нельзя определять как отсутствие входящих импульсов, иначе такое состояние более похоже на смерть. Таким образом, радость можно охарактеризовать как полноту жизни - созидание организма при отсутствии разрушающих воздействий. Применительно к клеткам это может быть такое состояние, при котором клетка получает питание и строит саму себя. Соответственно, радость может восприниматься на клеточном уровне.

Организм состоит из миллионов взаимосвязанных клеток и смерть небольшой части из них может вызвать смерть всех. Требуется механизм информирования одних клеток о состоянии других и наоборот. Для этой цели и служит нейронная сеть, пронизывающая весь организм, имеющая миллионы рецепторов и способная регулировать всю жизнедеятельность. Основная функция сети – регуляторная. Клетки информируют сеть о своей радости или печали (созидании или разрушении), а сеть должна выбрать адекватное ответное действие – стремление или отвращение по отношению к взаимодействующему объекту. При сигнале о радости требуется стремиться к ее источнику, а при сигнале о печали необходимо удаляться от угрозы.

Как раньше было показано, при подаче внутреннего сигнала на корень нисходящего дерева, происходит увеличение заряда соответствующих узлов восходящего и, в итоге, усиление общего циркуляционного потока сигналов по этим деревьям. Так реализуется внимание или, по-другому, стремление. Дополнительное увеличение этот поток получает и при сближении рецепторного органа с источником информации. Таким образом можно сделать вывод, что для реализации стремления необходимо такое состояние нейронов, при котором они способны пропускать поток импульсов повышенной частоты. Для простого понимания этого механизма представьте, что к вам в гости пришли ваши хорошие друзья (много друзей), и вы открываете дверь своего дома нараспашку, чтобы впустить их всех. Известно, что нейрону требуется время на восстановление после импульса. Можно предположить, что для поддержания повышенной частоты пульсации необходимо это время сократить.

Но что, если к вам пришли незнакомые люди, которые на самом деле воры и разбойники? Сначала вы откроете им дверь, но, поняв, кто это на самом деле, запретесь и в следующий раз не откроете им. Именно так и должен действовать механизм адекватной реакции в нейронной сети. То есть нейрон должен иметь способность «запираться» для входящих импульсов.

Подтверждение о наличии такого механизма в биологической ЦНС можно найти в открытых данных по нейрофизиологии. «Торможение в центральной нервной системе - активный нервный процесс, проявляющийся в подавлении или ослаблении процесса возбуждения. Известно так называемое вторичное торможение нейронов, которое возникает в тех же нейронах, которые генерируют возбуждение. Пессимальное торможение — это вторичное торможение, которое развивается в возбуждающих синапсах в результате сильной деполяризации постсинаптической мембраны под действием множественной импульсации. В конце акта возбуждения нейрона в нем может развиваться сильная следовая гиперполяризация. В то же время возбуждающий постсинаптический потенциал не может довести деполяризацию мембраны до критического уровня деполяризации (при котором возникает импульс) и потенциал действия не возникает».

Но нам недостаточно просто закрыться от разрушающего воздействия, то есть отключить чувствительность. Разрушение все равно будет продолжаться. Необходимо найти и совершить противодействие разрушающему фактору. Это и есть рефлекс - основная форма нервной деятельности, ответ организма на раздражение из внешней или внутренней среды.

2

Попробуем смоделировать поиск оптимального ответного действия на раздражитель в нашей модели с применением функции торможения. Допустим, что рецептор, принимающий сигнал может находиться в одном органе, а ответное действие необходимо совершить другим органом (например, почуяв неприятный запах мы задействуем мышцы шеи, чтобы отвернуться, и мышцы руки чтобы зажать нос). Для возможности совместной работы органов необходимо создать условие, при котором они могут взаимодействовать друг с другом. Должно быть общее для всех органов место, где могут встретиться все нейроны, являющиеся корнями любых деревьев. Ведь в нашей модели нет никакого различия в верхнем строении рецепторных и эффекторных органов. В этом общем месте (поле) нейроны каждого органа могут присутствовать в виде нейронов-делегатов, то есть через тесно связанные с ними нейроны, копирующие их пульсацию.

Теперь представим ситуацию, когда один нейрон дает повышенную частоту импульсов и при этом приходит сигнал, информирующий о том, что эта частота несет негатив (разрушение). В живом организме такой сигнал может передаваться посредством химического воздействия гормонов и нейромедиаторов. И тогда все нейроны повышают значение времени своего восстановления. То есть затормаживаются и не позволяют пропускать через себя большое количество импульсов. Куда же уходит потенциал сигналов возбужденного рецептора? Он последовательно переходит от одного нейрона к другому в общем поле, заставляя их воздействовать на связанные органы. Но после определенного количества импульсов эти принимающие нейроны становятся невосприимчивы, давая возможность перейти сигналу дальше. Как определяется эта последовательность поиска? Да все тем же принципом выбора максимальной заряженности, который создает условия логического схождения.

Условием остановки поиска должно быть начало снижения частоты, приходящей от рецептора, зафиксировавшего угрозу. В этом случае на нейрон, связанный с корнем того дерева, при активации которого началось снижение боли (а негативное возбуждение рецепторов и называется болью), устанавливаются связи от всех задействованных в этот момент нейронов со всех органов. Так фиксируется конкретная ситуация, при возникновении которой в будущем сигнал сразу пойдет на нужный нейрон, чем обеспечивается адекватная реакция.

Но как быть с теми нейронами, на которых сигнал поступал вследствие логического схождения, но не получил нужного эффекта? Ведь в другой ситуации связи с ними могут быть очень даже нужны? Тем не менее нам необходимо исключить повтор поиска по ним, когда опять возникнет вышеописанная угроза. И здесь можно найти подсказку в нейрофизиологии. Выяснено, что помимо обычных нейронов, передающих возбуждение, существуют и так называемые тормозные нейроны, которые снижают заряд связанных с ними клеток. Именно установление тормозящих связей, которые задействуются при определенной ситуации и является тем логическим «НЕ», так необходимым при рассуждениях. Они существенно повышают четкость работы сети при своем усилении, которое происходит вследствие многократного опыта. Тем не менее, в своем зачаточном виде они не должны препятствовать тому, чтобы пройтись еще раз по этому варианту (нейрону), если адекватная реакция не была найдена.

Такое понимание функции поиска приводит к интересному выводу. Что если в течение длительного времени мы не можем найти выход из трудной ситуации. Тогда, по нашей логике, постепенно выстраивается сеть тормозящих нейронов на все возможные параллельно происходящие процессы. Не отсюда ли появление депрессий, когда абсолютно ничего не хочется делать, вплоть до нежелания жить?

Сеть тормозящих нейронов может быть весьма сложна. Вот выдержка из нейрофизиологии:

«Первичное торможение возникает в специальных тормозных клетках, примыкающих к тормозному нейрону. При этом тормозные нейроны выделяют соответствующие нейромедиаторы.

Виды первичного торможения

Постсинаптическое — основной вид первичного торможения, вызывается возбуждением клеток Реншоу и вставочных нейронов. При этом типе торможения происходит гиперполяризация постсинаптической мембраны, что и обуславливает торможение. Примеры первичного торможения:

Возвратное — нейрон воздействует на клетку, которая, в ответ тормозит этот же нейрон.

Реципрокное — это взаимное торможение, при котором возбуждение одной группы нервных клеток обеспечивает торможение других клеток через вставочный нейрон.

Латеральное — тормозная клетка тормозит расположенные рядом нейроны. Подобные явления развиваются между биполярными и ганглиозными клетками сетчатки, что создаёт условия для более четкого видения предмета.

Возвратное облегчение — нейтрализация торможения нейрона при торможении тормозных клеток другими тормозными клетками.

Пресинаптическое — возникает в обычных нейронах, связано с процессом возбуждения.»

3

Поговорим теперь о механизме выбора реакции при положительном отношении к возбудителю. В этом случае принципиальная схема такая же, но с одним отличием – сигнал должен задерживаться на том нейроне, который своей работой способствует увеличению входящего сигнала.

В упрощенном изложении схема реактивных связей в общем поле может выглядеть так:

По рецептору «Р» приходит сигнал на управляющие мышцами нейроны «Э1» и «Э2», которые управляют противоположно направленными действиями. Допустим «Э1» дает поворот зрачка на лево, а «Э2» - направо. При потоке импульсов от рецептора с неизменной частотой, управляющие нейроны работают поочередно, блокируя друг друга через тормозящие связи. Так поддерживается тонус мышц в одном положении, а также заставляет нас напрягаться в ожидании действий или дрожать при стрессе (тремор). В случае со зрачком это может быть нистагм - непроизвольные, ритмичные, двухфазные колебательные движения глазных яблок.

Здесь уместно будет сказать о том, что распознавание объектов, проецируемых на сетчатку, осуществляется как распознавание событий – смены поступающих сигналов на рецепторы. Как говорилось ранее, такое понимание зрительного процесса дает нам объяснение способности «дорисовывать» неполный объект по изложенному принципу предвидения предполагаемых событий. С помощью суждения (образования новых связей, не получаемых извне) реализуется и воображение.

На работу каждого управляющего нейрона выделяется промежуток времени, при котором второй нейрон способен набрать необходимый заряд для «перебивания» первого. Если же в один из таких промежутков пульсация рецептора увеличилась, то работающий в это время нейрон получает дополнительное преимущество для того, чтобы работать второй такт подряд, тем самым сдвигая зрачок в ту сторону, при которой пульсация рецептора чаще. То есть система должна реагировать на изменения частоты импульсов, а при постоянном ее значении оставаться в равновесном состоянии. При негативном контексте перевес должен смещаться на тот нейрон, действие которого способствует снижению пульсации на рецепторе.

Если во время действия одного из этих двух управляющих нейронов поступает информация о сопутствующих объектах-событиях, то от определяющих эти события нейронов-корней прорастают связи на пульсирующий нейрон-эффектор. В следующий раз при определении таких объектов-событий эти связи нарушают равновесие системы, тем самым приводя ее в движение. Таким образом реактивные действия могут наступать до начала внешнего воздействия, благодаря чему мы получаем возможность предупредить и избежать его.

В качестве эффекторных нейронов могут выступать и корни целых деревьев, реализующих цепочки действий, которые могут включать в себя большое количество узлов. Таким образом в качестве реакции мы способны планировать целый комплекс действий. Условие выбора цепочки – один из ее узлов должен дать необходимый эффект. Происходит моделирование ситуации сначала в голове с участием блока памяти силы воздействия. Если получаем предположительный результат на каком либо шаге, то эта цепочка зацикливается, тем самым усиливая поток импульсов и заставляя выходить его на мышцы-эффекторы, которые являются нижними узлами данного дерева.

Надо сказать, что в рамках этой книги не ставилось целью подробно описывать столь сложные процессы, которые все еще требуют серьезного научно-экспериментального исследования и математического моделирования. К тому же такая работа не предназначается для широкой огласки. Надо отметить, что все скрытые принципы работы нейронной сети можно разглядеть в обычном поведении человека. Если мы что-то делаем, то обыкновенно придерживаемся стандартного алгоритма. Например, при поиске чего-либо среди множества вариантов, мы сначала исследуем наиболее вероятные, при этом выделяя усилия и время на каждый из них. Если дверь не открывается, мы толкаем ее еще сильнее, в случае, если это не помогает, пытаемся потянуть ручку двери на себя, а если не удается и это, то переходим к другой. Не думаю, что работа нейронной сети сильно отличается от нашего поведения.

В дополнение отметим, что кроме реактивной функции, общее поле предназначено и для установления ассоциативных связей между органами. Принцип тот же – одновременное или последовательное возникновение событий. Таким образом о каком-либо объекте-событии создается комплекс представлений, состоящий из нескольких деревьев в различных органах. И при задействовании хотя бы одного дерева, происходит активация всех других. Например, мы слышим имя человека и сразу в голове возникают все образы, связанные с ним – как выглядит, как звучит его голос, присущее ему поведение и прочее. По каждому органу цепочка событий может получить свое развитие, делая логические предположения о предстоящих событиях связанным с этим объектом.

И в заключении этой главы давайте попробуем представить как должна выглядеть полная радость и покой в свете изложенной теории. Это должен быть поток импульсов с неизменной частотой по всем рецепторам, несущий только «положительную» информацию.

Опубликовано 23.11.2019