С. 82-88. Гомеостатические механизмы формирования модели сознания

Введение

Сознание обычно характеризуют как единство психических процессов, отражающих объективную реальность и являющихся продуктом осмысления человеком внешней среды и собственного бытия. Человек активно познает объективный мир, собственное “я” и накапливает знания, выраженные в той или иной форме. Он стремится относиться к предметам своего чувственного восприятия с пониманием, со знанием, поэтому способ его отношения к миру и называют сознанием. Однако сознание не отождествляется только с информированностью в знаковых образах. Сознание реализуется в психических процессах, возникающих при активном, чувственно-волевом приобретении знаний. Ряд психических процессов не прямо замкнут на динамику мышления, а отражает более глубинные свойства психики, которые квалифицируются как подсознательные и бессознательные.

Таким образом, в сознании можно выделить с одной стороны различные информационные аспекты, определяющие активный процесс познания в какой-либо знаковой форме, и, с другой - собственно психический аспект, сопутствующий сознанию и реализующий его. Эти две стороны процесса сознания неотделимы друг от друга, они постоянно взаимодействуют и, в конечном итоге, определяют жизнеспособность личности как в интеллектуальном, так и в биологическом смысле.

Выделение чисто информационного аспекта из “потока сознания” чрезвычайно заманчиво, т.к. позволит в будущем ввести в исследования количественную меру. В настоящее время, наряду с шенноновским описанием информации, как меры упорядочения хаоса, имеются другие корректные способы измерения. Они позволяют различными способами анализировать передаваемые сообщения, т.е. их смысловое значение для субъекта-приемника. Однако успехи информатики в формализации знаний, к сожалению, мало способствуют изучению труднейшей проблемы функционирования человеческого сознания, но имеют большое значение в теории искусственного интеллекта, в деле создания сложных кибернетических систем.

Это объясняется тем, что психические процессы, являющиеся носителями сознания, существенно зависят от целого ряда быстро меняющихся факторов, таких как: эмоциональное состояние индивидуума, его волевых усилий, заинтересованности в познании и др., а также механизмов взаимодействия, развитых во время онтогенеза и общественно-трудовой деятельности.

Гомеостатические подходы к модели сознания

Перейдем к изложению подхода вербального описания модели сознания.

Сознание формируется под действием трех информационных потоков:

1. Информация о внутреннем состоянии организма;

2. Информация о внешней среде индивидуума, которая поступает через органы чувств;

3. Накопленная (архивированная) информация, являющаяся результатом предшествующего познания внутреннего и внешнего мира.

По современным воззрениям [2,4] живой организм представляет собой иерархию унифицированных по функциональному признаку элементов - гомеостатов, которые объединяясь формируют сложные сети динамического управления состоянием. Каждый гомеостат состоит как минимум из 3 контуров передачи и преобразования сигналов, которые реализуют компенсаторный принцип управления, в том числе и резервами. Исследования показывают, что такая модель ведет себя устойчиво в присутствии внешних помех и параметрических возмущений. Построение иерархической сети из такого рода гомеостатов хорошо соотносится с работой отдельных органов и систем организма, что обстоятельно исследовано в работах одного из авторов этой статьи [3,4,5].

Второй поток информации обеспечивает организм сведениями о состоянии внешней среды, здесь могут поступать сигналы не только от датчиков-рецепторов органов чувств, но и другие, поступающие непосредственно в информационную сеть организма, например, о состоянии геофизических факторов и т.п.[6].

Наконец, третий информационный поток представляет собой активизированную в памяти информацию, соответствующей совокупности понятий под конкретную ситуацию. Отдельную проблему составляет вопрос формирования и хранения архивов. Можно предположить, что для обеспечения оперативной доступности к банкам знаний процесс запоминания информации носит иерархический характер, а обращение к содержимому производится через конечную группу наиболее значимых информативных параметров.

Указанные три потока составляют информационные носители сознания.

Прежде чем перейти к механизмам формирования сознания человека в онтогенезе (в индивидуальном развитии), попытаемся дать обобщенную формальную интерпретацию сознания как некого информационного процесса. Рассмотрим систему, состоящую из сложной иерархической сети гомеостатов, имеющих между собой множество горизонтальных и вертикальных взаимосвязей внутри и между уровнями. Обратимся к описанию многоуровневого построения сознания в рамках конкретного смыслового содержания. Пусть на i-м уровне указанное содержание занимает j обобщенных ячеек памяти в которых размещается все необходимое для сохранения ограниченного выше смысла понятие. Поток внешней информации для данной ячейки формируется в соответствии с ее понятийным содержанием и будет создавать модель внешней среды. Внутреннее содержимое ячейки определяется целеориентированным состоянием организма и вызванной из памяти информацией, поддерживающей анализ данного смыслового содержания. Тогда процесс сознания на пространстве ij-ячеек есть неким образом интегрированный динамический информационный процесс. Результирующий процесс, обобщенный по всем j-ым ячейкам этого уровня, представляет собой сознание i-го уровня.

Динамика обобщенного информационного процесса уровня i-1 может интерпретироваться как подсознание для i-го уровня, а соответствующие процессы уровней i-2, i-3, ... рассматриваются как бессознательное. Аналогично надсознанием будут информационные потоки уровня i+1, а сверхсознание составляют для i-го уровня процессы уровней i+2, i+3, ...

Тогда по отношению к человеку собственно сознание можно характеризовать как информацию, используемую индивидуумом для моделирования внешней и внутренней среды и сохранения (архивирования) сведений, классифицированных по признакам этих моделей. Психика человека есть сознание уровня целостности индивидуума поскольку она отражает взаимодействие динамических моделей внешней и внутренней среды.

Информационные потоки для уровней i+1 по отношению к индивидууму представляют собой сознание вида, т.е. популяционное сознание, то, что К.Юнг называл коллективным бессознательным, а для уровня > i+2 - ноосферу и т.д., или сверхсознание. Памятью для популяционного сознания служат все материализованные результаты исторической общественно-трудовой деятельности человечества.

Онтогенетические механизмы формирования сознания

Человеческое сознание формируется в процессе развития и жизнедеятельности организма и, таким образом, существенно зависит от механизмов управления. Поэтому становление сознания в процессе индивидуального онтогенеза имеет смысл рассматривать параллельно с развитием и функционированием иерархии систем управления.

В соответствии с представлениями о гомеостатах живых систем [4,5], важнейшим условием компенсаторно-адаптивного управления иерархической сети гомеостатов организма является комплементарность потока информации из внешней среды внутреннему, отражающему состояние самого гомеостата. Воспринимаемые различными датчиками-рецепторами параметры внешней среды преобразуются в соответствующие данному уровню сигналы абстрактного вида, которые формируют внешний информационный поток. Его тоже можно представить в виде матрицы параметров состояния внешней среды, которая ориентируется по отношению к матрице состояний параметров внутренней среды таким образом, чтобы их динамические характеристики соответствовали друг другу на определенном доверительном интервале. После такой подстройки двух информационных потоков на динамическое и параметрическое соответствие происходит морфологическое закрепление каналов передачи между осведомительной информацией и структурами управления состоянием функционирования внутренних органов. Максимально интенсивно морфологическое закрепление связей происходит во второй половине беременности и в первый год после рождения, а затем медленно снижается до половозрелого возраста, оставаясь на некотором уровне в течение дальнейшей жизни.

С момента оплодотворения яйцеклетки начинают работать гомеостатические механизмы функционирования и развития эмбриона. На этом этапе в формирующемся организме возникают первые динамические модели отражения внешней среды и внутреннего состояния. При этом гомеостаты развития имеют максимально выраженное влияние на динамику морфологических особенностей эмбриона и определяют работу гомеостатов функционирования. Информационные связи (управление) создаются тканевыми образованиями и гуморальными факторами (рис.1 - область 1). Число биохимических носителей информации, регулирующей развитие и функционирование возрастает по мере специализации клеток. Гипотетически, начиная уже с начальных этапов и далее, возможно появление надструктурных регуляторных гомеостатов полевой природы, которые мы здесь не рассматриваем.

После рождения ребенка, примерно с 2-3^х месяцев включается функционирование гомеостата настройки кинетической модели тела во внешней среде. Параллельно с образованием и накоплением архива на новой модели динамического образа тела развивается модель внешнего мира, возникают условно рефлекторные связи между внешним миром и состоянием организма (области 2 и 3, рис.1), которые морфологически закрепляются в нейронной сети с той или иной жесткостью (силой) связей (ходьба на двух ногах, езда на велосипеде, плавание и т.п.).

Параметры внешней среды, ориентированные по отношению к матрице параметров внутренней среды, в конечном итоге, заполняют матрицу “архивов” сведений, которые классифицируются по модели внутренней среды организма. Архив сведений пополняется всю жизнь индивида.

С ростом ребенка на развитие сознания начинают оказывать влияние не только биологически совместимые параметры, которые сразу после рождения формирует в основном мать или замещающее её лицо, но и социальные факторы: режим дня, звуки и т.п. Определенные звуковые сочетания (колебания воздуха) и последующие действия образуют некую условную связь вначале с состоянием организма, а затем и между параметрами внешней среды (внутри модели внешней среды). Точнее, у ребенка вначале накапливается и формируется матрица отношений между предметами, а только затем возникает возможность закреплять в памяти предметы и их отношения в виде вербального кода. Вербальная кодовая модель внешней среды, динамически ориентированная по матрице отношений параметров внутренней среды, закладываются в архив и понятийный аппарат сознания человека.

На определенном этапе развития активность ребенка направлена на усвоение ролевых отношений внешнего мира путем моделирования их в виде детских игр. В процессе игры через кинетику тела создается матрица социальных отношений. Этот этап формирования сознания аналогичен для человека и высших животных.

Следует отметить особый информационный аспект существенной характеристики целостного организма эмоций. С гомеостатической точки зрения феномен эмоции суть проявления самой быстрой интегральной оценки организма на возникшую ситуацию способом, который позволяет существенно быстрее, чем последовательный анализ установить, в первую очередь степень риска для целостности организма. Это аналоговый, образный способ, с помощью которого целенаправленно активизируются те или иные цепи последующей аналитической обработки информации, определяющие ту или иную стратегию поведения.

Существенным отличием эволюционно нового, по сравнению с животным миром, этапа развития сознания является способность человека функционально менять модель своего тела и, следовательно, ее свойства. Это достигается использованием орудий производства. Так как в процессе жизнедеятельности орудия производства применяются самые разнообразные, по-разному изменяется “геометрия тела”, а это является основой для изменения кинематической модели внутренней среды и, следовательно, новых взаимоотношений с внешним миром. Такие модели не формируются на жестко фиксированных связях, а собираются из функциональных кирпичиков на временной основе на, так называемых, статистических гомеостатах ассоциативной коры головного мозга.

Область 4 на рис.1 отражает наиболее развитую и динамическую сферу работы сознания. Здесь не происходит морфологического закрепления каналов обработки информации, они строятся на временной основе, на так называемом, рекрутировании (временном привлечении к обработке информации) нейронов для решения текущих задач отражения внешнего мира. Эти связи наименее жесткие и легко перестраиваемые для решения текущей задачи отработки информации.

Рассмотренные области опираются на зону 5 - архив сведений о предметном и абстрактном материальном мире, который активно участвует во всех видах психической деятельности.

На рис.1а условно показаны предметные зоны сознания (5) в виде центральных секторов (лепестков). Каждая из них включает необходимый набор понятий и структурирована связями между ними. Отдельные зоны имеют пересечения в знак использования общих понятий. Концентрические окружности есть проекции на предметную область различных режимов работы сознания, представленных на рис. 1б в виде областей с различной силой связей.

Сосредоточение внимания актуализирует архивированные сведения о конкретных свойствах соответствующей модели и начинают функционировать все связи, принадлежащие данной области. Процесс активации сознания на какой-либо предметной области имеет вид заштрихованного центрального сектора. Из психологии известно, что одновременно в зоне внимания может удерживаться в среднем 7 2 предметных секторов. Активированные участки модели в сознании есть осознаваемые, удерживаемые вниманием (переживаемые) явления внешнего/внутреннего мира.

Заключая этот раздел, обобщим в виде схемы последовательное наращивание качественно различных информационных моделей, формирующихся в онтогенезе человека (рис.2). Условно на рисунке модель внутренней среды показана в виде центрального ядра А, каждая следующая модель в виде оболочки охватывает, т.е. включает в себя, все предыдущие.

Рис.2. Схема онтогенетической иерархии моделей в сознании человека.

А - модель внутренней среды организма; б - кинетическая модель тела; в - модель внешней среды;

Раскрытие смыслов из текущего потока информации

Раскрытие (распаковка) смыслового содержания осведомительной информации, т.е. самая интимная сторона процесса познания, является на сегодняшний день одной из наиболее загадочных сторон жизни. В доступной литературе нам не удалось обнаружить ни одной конструктивной гипотезы, объясняющей механизм появления понятий.

Философы, а затем и психологи показали, что смыслы, вкладываемые в одно и то же понятие у разных людей, отличаются и это часто приводит при общении людей к непониманию друг друга, даже если они говорят на одном и том же языке [7].

Гомеостатический подход в выше изложенной модели работы сознания позволяет предложить гипотетический механизм распаковки смыслов части информационного потока осознаваемого человеком и выделить в них общие и особенные характеристики, формируемые индивидом в этом процессе.

Как уже говорилось выше, исходной информацией построения модели внешней среды для индивида служит формирующаяся в процессе онтогенеза система управления внутренними органами и системами, которая в абстрактной форме может быть представлена матрицей параметров и матрицей отношений между параметрами. Модель внешнего мира является надстройкой, копией матрицы отношений между параметрами внутренней среды, а матрица параметров внешней среды заполняется в области предметных архивов. Причем, каждый архив (,,... и т.д. на рис.1а) заполняется самыми разнообразными сведениями о внешней среде, отвечающими аналогичным взаимоотношениям существующим в матрице внутренних параметров.

Как только во внешнем потоке информации найдены соотношения, удовлетворяющие какой-либо части матрицы отношений внутри организма, фиксируется смысловое содержание для структур организма и если в архивах нет предметного аналога сведений, они вносятся в память и им может быть присвоено свое уникальное “Имя” - идентификатор предмета или явления. Любые сложные явления и понятия внешнего мира могут быть свернуты в такие идентификаторы, между которыми подобным образом устанавливаются модельные отношения как с “простыми” параметрами.

Исходная информация о строении и функционировании организма находится в генетическом коде индивида. В процессе ее распаковки (развития и роста организма) в конкретных космофизических условиях формируется уникальный фенотип, который, с информационной точки зрения, и является тем фильтром на котором происходит распаковка смыслов. В процессе развертывания генетического кода возникают структуры и формируются отношения между ними, хотя исходно, в самом генетическом аппарате, этих отношений в явном виде не заложено. Единый принцип строения генетического аппарата создает единый базис системы сознания, а индивидуальные отличия по строению и функционированию создают основу для индивидуального осмысления внешней среды.

Для коррекции индивидуальных смыслов одних и тех же явлений и понятий человечество исторически выработало известные различные социальные механизмы.

Интуитивно, в различные исторические эпохи, люди понимали, что воспринимаемый внешний мир есть субъективно отраженный внутренний мир человека. Вся космогоническая мифология и мифология земной природы пронизана этой идеей: Адам Кадмон, первочеловек, есть вся Вселенная; силы природы персонифицируются, а их взаимоотношения отражают социальные отношения между людьми своего исторического периода и т.д. и т.п. Сложные религиозные абстрактные построения, например, герметизм также отражают эту реальность в своих базисных положениях: “Все, что вверху, то внизу”, ”микрокосм (человек) подобен макрокосму (Вселенной, Богу)”, “Все двойственно, все имеет свой антипод” и т.д.

Таким образом сознание человека есть иерархическая структура взаимодействий динамических моделей внешнего и внутреннего мира, отражение объективной реальности на всей совокупности управляющих структур организма. Любое изменение структуры или функции организма тотчас определенным образом сказывается на изменении сознания человека, на его психологических особенностях. Поэтому нельзя приписывать мозгу исключительную функцию вместилища сознания. Оно является интегральной сутью всех информационных процессов организма в целом.

2. Горский Ю.М. Системно-информационный анализ процессов управления. -Новосибирск: Наука, 1988. -323 с.

3. Степанов А.М. Основы медицинской гомеостатики. - Воронеж: НПО “МОДЕК”, 1994. - 272 с.

4. Степанов А.М. Гомеостатический аппарат живых систем. // КИИ-94. Сборник “Искусственный интеллект - 94”. Рыбинск, 1994. Т. I., с. 149 -153.

5. Степанов А.М. Медицинская гомеостатика. // Медико-социальные и экологические проблемы курского региона (Материалы учредительных сессий Курского Центра МАИ и АЕН). - Курск, 1994. - с. 326 -241.

6. Dubrov A.P. The Geomagnetic Field and Life. “Geomagnetobiology”. New York, Plenum Press Corp. 1978. -360 p.

1. 
   Налимов В.В. Спонтанность сознания: Вероятностная теория смыслов и смысловая архитектоника личности. -М.: Прометей, -287 с.