Александр Древаль - Познание мира. Механизмы и пределы

Опишем теперь вероятную модель пищевого поведения, которая у собаки извлекается из нервной познавательной сети и которую собака использует для наиболее эффективного обеспечения своего организма пищей. Итак, до начала эксперимента активно функционирующая модель пищевого поведения включает как минимум три элемента ( рис. 7.1 ): специфические органы восприятия еды (ограничимся обонянием), пищевой центр и пищевое поведение (ограничимся выделением слюны). И до начала экспериментов со звонком, с помощью этой модели пищевого поведения собака успешно обеспечивала свой организм едой: как только обонятельные рецепторы получают раздражение запахом, тут же активизируется пищевой центр и он запускает соответствующее пищевое поведение собаки (выделение слюны). Назовем эту модель пищевого поведения «старой», то есть функционировавшей до образования условного рефлекса, вызванного И.П. Павловым.

Рис. 7.1.«Старая» модель пищевого поведения у собаки до эксперимента И.П. Павлова

Теперь допустим, что в процессе функционирования старой модели пищевого поведения, возникает, кроме запаха, новый раздражитель, который собака не в состоянии игнорировать (в нашем случае резкий звуковой сигнал). Это тут же активизирует новую модель пищевого поведения (потенциально присутствовавшую в нервной сети собаки до эксперимента, от рождения), в которой взаимодействуют звонок и пищевой центр ( рис. 7.2 ). Причем такая связь между звуковым анализатором и пищевым анализатором должна физически существовать в качестве нервных связей между этими нервными центрами, но до экспериментов она находится в неактивном состоянии ( рис. 7.1). Если такая связь (звукового и пищевого анализаторов) исходно физически отсутствует (нет нервных связей), то ее, совершенно очевидно, невозможно вызвать в самых гениальных физиологических экспериментах, так как для этого отсутствует материальный субстрат (как известно, нервные клетки не размножаются).

Но возникает вопрос, почему условный рефлекс не вырабатывается сразу же после первого эксперимента, а требуется проведение довольно многочисленных повторов? Или, другими словами, почему так медленно формируется новая модель поведения? Из очевидного принципа биологической целесообразности, мгновенная замена старой модели поведения на новую, была бы крайне нежелательна. В противном случае, любой неспецифический, например, для оптимального питания стимул (резкий звуковой сигнал), который бы возник во время какого-либо приема пищи, стал бы активировать пищевой центр и при отсутствии пищи, что быстро привело бы к гибели животного. То есть организм должен как бы убедиться в неслучайной связи необычного раздражителя и приема пищи, а фактически, в целесообразности формирования новой стереотипной модели поведения ( рис. 7.2 ) Отбор только надежных информационных моделей осуществляется с помощью механизмов краткосрочной и долгосрочной памяти, на чем мы подробнее остановимся позже.

Рис. 7.2.«Новая» модель пищевого повеления у собаки, сформированная в эксперименте И.П. Павлова («условны рефлекс»)

Итак, образование условного рефлекса ( рис. 7.2 ) у животного можно описать с помощью предложенного нами подхода, как активация потенциальной модели поведения, которой обладает животное с рождения. Или, с другой стороны, невозможно вызвать условный рефлекс в том случае, если потенциально не представлены в нервной сети познавательные модели, которые обеспечивают условно-рефлекторное поведение животного. Более того, если быть логически последовательным, то, с нашей точки зрения, животные и человек одарены с рождения не только безусловными, но и условными рефлексами. Но только безусловные рефлексы активированы к моменту рождения (например, сосательный), а условные рефлексы могут быть активированы в процессе жизни, при необходимости.

В связи с изложенным выше, возникает, интересный вопрос о взаимообусловленности различных моделей пищевого поведения. Опишем мысленный физиологический эксперимент, из которого можно было бы получить ответ на этот вопрос.

В нашем мысленном физиологическом эксперименте исследуем четыре модели пищевого поведения, в которых оно активируется стимуляцией только одного из анализаторов: зрительного, обонятельного, вкусового или звукового ( рис. 7.3 ). Модель 1 – активируется пищевое поведение только видом пищи, но исключена возможность ее понюхать или попробовать (завтрак из пластмассы). Модель 2 – активируется пищевое поведение только запахом пищи, но самой пищи собака не видит. Модель 3 – активируется пищевое поведение только через вкусовые рецепторы, для чего собаке закрывают глаза и нос и она в состоянии ощущать только вкус пищи. В наш физиологический эксперимент включим и активацию модели пищевого поведения условно-рефлекторным сигналом, например, звуком, как в исследованиях И.П. Павлова (модель 4).

Рис. 7.3.Модели 1–4 пищевого поведения, в том числе и И.П Павлова. Для выработки условного рефлекса (модель 4), нужно, чтобы была одновременно активирована, по крайней мере, одна из моделей 1-3

Теперь опишем результаты экспериментов с моделями пищевого поведения 1–4, которые, как оказывается, у нас под всегда под рукой. Вначале докажем, что модели 1–4 у животных существуют. Во-первых, исходя из свойств своего собственного пищевого поведения, которое можно рассматривать в качестве примера животного пищевого поведения, легко обосновать наличие у животных моделей 1–4, не проводя экспериментов с собакой. У каждого из нас, в случае голода, активируется пищевое поведение (выделение слюны, «посасывание» под ложечкой, денежные траты на продукты и т. п.) даже на один вид пищи на картинке (модель 1) или, в еще большей степени, на один только запах любимого блюда (модель 2) или только на вкус пищи, например, когда мы дегустируем неизвестную нам ранее марку вина (модель 3). Что касается модели 4, то кроме собак, ее работу можно было наблюдать и у пионеров, когда они бежали к столовой пионерского лагеря на звук горна.

После выше описанных предварительных рассуждений, перейдем к ответу на главный в нашем физиологическом эксперименте вопрос. Можно ли вызвать у собаки условный пищевой рефлекс на звук (активацию модели 4), если лишить ее возможности видеть и обонять пищу, а также ощущать вкус пищи? Такой вопрос выглядит, на первый взгляд иррациональным, по крайней мере, с двух точек зрения. Во-первых, из физиологических экспериментов известно, что для возникновения связи между звуковым и вкусовым центрами, оба они должны быть в активном состоянии, а отсутствие всех стимуляторов пищевого центра, оставляет пищевой центр в неактивном состоянии. То есть для формирования условно-рефлекторной модели пищевого поведения, в которой пищевое поведение стимулируется только звуком (модель 4), на стадии выработки условного рефлекса на звук нужно, чтобы пищевой центр был активизирован хотя бы одним специфическим для него раздражителем (активирована одновременно с моделью 4 и одна из моделей 1–3). Во-вторых, если бы звук активировал пищевое поведение самостоятельно, не как условно-рефлекторный стимул для пищевого центра, а безусловно-рефлекторный, к которым в исследованиях И.П. Павлова были отнесены вид, запах и вкус пищи, тогда и модель 4 следовало бы рассматривать наравне с моделями 1–3 – как отражающей безусловно-рефлекторное пищевое поведение животного. А это выглядит абсурдным. Пока.