Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

МОЗГ И ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Введение

Естествознание - наука о явлениях и законах природы. Современные средства естествознания - науки о законах, явлениях и свойствах объектов природы - позволяют изучать многие сложнейшие процессы на уровне ядер, атомов, молекул, клеток.

Некоторые из современных наук имеют вполне законченный вид, другие интенсивно развиваются или только становятся. Это вполне понятно, так как наука эволюционирует, как и природа, которую она изучает. Одной из перспективных областей естествознания является изучение человеческого мозга и связи психических процессов с физиологическими.

Изучение высшей нервной деятельности возможно физическими, химическими методами, гипнозом и т.п. Среди тем, интересных с естественнонаучной точки зрения, можно выделить: непосредственное воздействие на мозговые центры, опыты с наркотиками (ЛСД в особенности), кодирование поведения на расстоянии.

Цель изучения мозга - понять механизмы поведения и научиться ими управлять. Знания о процессах, происходящих в мозгу, необходимы для лучшего использования умственных способностей и достижения психологического комфорта.

Что же известно о деятельности мозга? Ещё в прошлом веке выдающийся русский физиолог И.М. Сеченов писал, что физиология располагает данными о родстве психических явлений с нервными процессами в теле.

Благодаря И.П. Павлову стало доступно изучение всех функций головного мозга, включая сознание и память, физиологическими методами. Изучение мозга, также, включает в себя рассмотрение таких вопросов как: психоанализ, устройство памяти, приём и передача информации, и конечно же сравнительный анализ человеческого мозга с мозгом животных, а в нынешний век высоких технологий, уже многие учёные пытаются сравнить мозг человека с электронным компьютером. Все эти вопросы мы рассмотрим в данном реферате и дадим им более полный анализ.

1. Изучение мозга. Сознание, бессознательное

Изучение мозга следует начинать с физиологических особенностей человека. С точки зрения биологии появление разумного человека - весьма ординарное событие. Но человек - носитель разума, мысли, особый феномен природы. На протяжении 1 -2 млрд. лет в биосфере шел направленный процесс развития, и он никогда не поворачивал вспять. В ходе такого процесса сформировался мозг, материальная основа разума. Элементы разумного поведения проявляют высшие животные и некоторые птицы. Но полноценное проявление разума в биосфере присуще только человеку, так как лишь в его социальном сообществе сформировалась, а затем с ускорением во времени развивалась коллективная память, названная В.И. Вернадским научной мыслью. Научная мысль - это созданный человеком разумным на определенной стадии его развития независимый от отдельной особи коллективный аппарат сбора, накопления, обобщения и хранения знания. И только человек в состоянии использовать данный аппарат для решения своих практических проблем.

Преимущество человека перед другими высшими животными должно быть закреплено в материальном носителе разума - мозге.

По анатомии человека головной мозг (encephalon) с окружающими его оболочками располагается в полости мозгового отдела черепа, форма которого определяется рельефом мозга. Мозг рассматривается как центр управления, состоящий из нервных клеток (нейронов), проводящих путей и синапсов (в мозгу человека 10¹¹ связанных между собой нейронов). Как это ни покажется странным, но сравнительно недавно специалисты не могли обнаружить принципиальных различий в строении мозга человека и шимпанзе. Выделить такие отличия удалось только на новом уровне понимания строения и функционирования мозга, достигнутого в последние 30-40 лет. Выяснено, что простейшей структурной единицей мозга служит не нервная клетка (нейрон), как считалось раньше, а структурный ансамбль таких клеток со сложными, но фиксированными разветвлениями взаимосвязей. Один ансамбль обычно управляет (или анализирует) одним процессом или одной функцией организма.

Эволюция мозга, его усложнение идёт не только и не столько за счёт количественного роста нервных клеток (хотя такой рост имеет место), сколько за счёт растущей организованности, упорядоченности как отдельных структурных ансамблей, так и центров, объединяющих отдельные функции в сложные поведенческие реакции. Новообразования мозга никогда не создают изолированных «молодежных» ансамблей. Структурные единицы развиваются в форме вертикальных колонок, включающих как клетки древних отделов мозга, расположенных в нижних пластах, так и клетки более молодых образований, располагающихся над этими пластами. Количественное увеличение ансамблей происходит главным образом путем перестройки старых отделов и использования освобождающихся нервных клеток, а качественные изменения инициируются усложнением связей, увеличением их числа и широтой охвата связями клеток всего структурного ансамбля.

Ныне существуют технические возможности экспериментального исследования мозга. На это нацелен метод электрического раздражения, посредством которого изучаются отделы мозга, ответственные за память, решение задач, распознавание образов и т.п., причем воздействие может быть дистанционным. Можно вызывать мысли и эмоции - вражды, страха, тревоги, наслаждения, иллюзию узнавания, галлюцинации, навязчивые идеи. Современная техника может в буквальном смысле сделать человека счастливым, воздействуя непосредственно на центры удовольствия в мозгу.

Исследования показали далее возможность прийти к следующим выводам:

- ни один поведенческий акт невозможен без возникновения на клеточном уровне отрицательных потенциалов, которые сопровождаются электрическими и химическими изменениями и деполяризацией мембраны;

- процессы в мозгу могут быть двух видов: возбуждающие и тормозящие;

- память подобна звеньям цепи и можно, потянув за одно, вытянуть очень много;

- так называемая психическая энергия представляет собой сумму физиологической активности мозга и получаемой извне информации;

- роль воли сводится к тому, чтобы привести в действие уже сложившиеся механизмы.

К достижениям нейрофизиологии можно отнести и обнаружение асимметрии в функционировании головного мозга. Профессор Калифорнийского технологического института Р. Сперри в начале 50-х годов доказал функциональное различие полушарий мозга при почти полной идентичности анатомии.

ЛЕВОЕ ПОЛУШАРИЕ - аналитическое, рациональное, последовательно действующее, более агрессивное, активное, ведущее, управляющее двигательной системой. ПРАВОЕ - синтетическое, целостное, интуитивное; не может выразить себя в речи, но управляет зрением и распознаванием форм. И.П. Павлов говорил, что всех людей можно разделить на художников и мыслителей. У первой группы, стало быть, доминирует правое, у второй - левое полушарие.

Абсолютная масса мозга не позволяет судить об интеллекте человека. Так масса мозга Тургенева составляла 2012 г., Кромвеля - 2000 г., Байрона - 2238 г., Кювье - 1830 г., Шиллера - 1871 г., Франса - 1017 г. Несмотря на то, что масса мозга Франса была почти в два раза меньше массы мозга Тургенева, оба они были гениальными писателями и мыслителями.

Структурные ансамбли мозга человека и приматов, ведающие такими функциями, как зрение, слух, двигательные реакции рук и тела, практически не различаются между собой. Существенные отличия выявлены в размерах и связях структурных ансамблей, ведающих у человека речью и двигательными реакциями рук, особенно кистей, чем определяется способность человека к трудовой деятельности. У человека выделяются лобные доли, которые согласно сложившимся представлениям осуществляют интеграцию различных функций мозга в целенаправленные поведенческие реакции, а также участвуют в ассоциативных и обобщающих мыслительных процессах. У человека рекордная для животного мира относительная площадь лобных долей мозга, достигающая 25%. Многое в деятельности мозга остается неясным. Электрическое раздражение двигательной зоны коры головного мозга не способно вызвать точных и ловких движений, присущих человеку, и стало быть существуют более тонкие и сложные механизмы, ответственные за движение. Отсутствует убедительная физико-химическая модель сознания, и стало быть неизвестно, что такое сознание как функциональная сущность и что такое мысль как продукт сознания.

Спорен вопрос о начале сознания. Согласно одной из точек зрения, до рождения существует план сознания, а не готовое сознание. «Развитие мозга, - считает Х. Дельгадо, - определяет отношение индивидуума к окружающему еще до того, как индивидуум становится способным воспринимать сенсорную информацию об окружающем. Следовательно, инициатива остается за организмом». Существует «опережающее морфологическое созревание»: еще до рождения в темноте веки поднимаются и опускаются. Но новорожденные лишены сознания и лишь приобретенный опыт ведет к узнаванию предметов. Реакции новорожденных столь примитивны, что их вряд ли можно рассматривать как признаки сознания. Да и мозг при рождении еще далеко не сформирован. Стало быть, человек по сравнению с другими животными рождается менее развитым и ему требуется определенны постнатальный период роста. Инстинктивная деятельность может существовать даже при отсутствии опыта, психическая - никогда.

Недостаточность сенсорного притока отрицательно влияет на физиологическое развитие ребенка. Способность понимать видимое не является врожденным свойством мозга. Мышление не развивается само по себе. Формирование личности, по Пиаже, заканчивается в три года, но деятельность мозга зависит от сенсорной информации в течение всей жизни. «Животным и людям нужна новизна и непрерывный поток разнообразных раздражителей из внешней среды» (Х. Дельгадо. Мозг и сознание). Уменьшение поступления сенсорной информации, как показали эксперименты, приводит к возникновению через несколько часов галлюцинаций и бреда.

Вопрос о том, насколько непрерывный сенсорный поток определяет сознание человека, столь же сложен, как и вопрос о соотношении интеллекта и чувств. То, что сознание может резко меняться под влияние внешних причин (причем и в сторону усиления предвидения и образования новых свойств и способностей), доказывает поведение людей, получивших тяжелые травмы черепа. Косвенное (например, средствами рекламы) и прямое (оперативное) воздействие на сознание приводит к кодированию.

Три направления нейрофизиологии привлекают наибольший интерес:

- влияние на сознание посредством раздражения определенных центров мозга с помощью психотропных и иных средств;

- оперативное и медикаментозное кодирование;

- изучение необычных свойств сознания и их влияния на социум.

Эти важные, но опасные направления исследований зачастую засекречиваются.

Все направления изучения психики человека, которые занимаются выявлением роли бессознательного, настолько относятся к естествознанию, насколько гуманитарное в них определяется как надстройка над бессознательным базисом. Таков по преимуществу психоанализ, основателем которого является З. Фрейд. Психоанализ близок к естествознанию, поскольку основываются на приоритете естественных, а не культурных феноменов, связывая вторые с первыми. Естественнонаучное значение психоанализа заключается в попытке объяснения деятельности сознания особенностями функционирования бессознательного и сведением последнего к немногим основным инстинктам. Посылка о детерминации сознания бессознательным, хотя и не содержит достаточного естественнонаучного подтверждения, привлекает к себе большое внимание.

В бессознательном присутствует теневая сторона нашей личности. «Безмерно древнее психическое начало образует основу нашего разума точно также, как строение нашего тела восходит к общей анатомической структуре млекопитающих. Опытный взгляд анатома или биолога обнаруживает много следов этой исходной структуры в наших телах. Искушенный исследователь разума может сходным образом увидеть аналогии между образами сна современного человека и продуктами примитивного сознания, его коллективными образами и мифологическими мотивами». «Смысл и целенаправленность не есть прерогативы разума, они действуют во всяком живом организме. Нет принципиальной разницы между органическим и психическим развитием. Так же, как растение приносит цветы, психическое рождает свои символы».

Человек приходит в мир со сложной психикой, в которой присутствуют и инстинкты и архетипы бессознательного. «Мыслеформы, универсально понимаемые жесты и многочисленные установки следуют образцам, сформировавшимся задолго до того, как человек обрел рефлективное мышление. Можно даже считать, что довольно раннее возникновение человеческой способности к рефлексии явилось из болезненных последствий эмоциональных потрясений».

Сознание, по Юнгу, развилось из эмоций. Бессознательное породило разум как закономерный этап эволюции. Так же, как эволюция эмбриона повторяет его предысторию, так и разум развивается путем перехода через ряд доисторических стадий», которые не исчезают, а находятся внутри человека. Бессознательное управляет инстинктивными тенденциями, склонностями, выраженными в соответствующих мыслеформах.

Возможно, уплотнение информации весьма способствовало появлению сознания, которое затем, развиваясь и вбирая в себя все больше и больше, как бы расширялось, наподобие расширения Вселенной, но не в физическом, а в духовном смысле.

Процесс развития психики и сознания носит название психогенеза. Постулаты психогенеза, по Х. Дельгадо, таковы:

1. Создав сознание, эволюция стала управлять собой.

2. Разум - один из механизмов обратной связи между организмом и средой.

3. Человек представляет собой функциональное единство сенсорной информации, поведенческих реакций и процессов, происходящих в мозгу.

4. В момент рождения сознания не существует.

5. Сознание не может возникнуть без притока сенсорной информации.

6. Над человеком довлеют наследственность и воспитание.

7. Индивидуальность человека - это приобретенные функции.

8. Цель воспитания - в создании психических функций индивидуума.

9. Символы окружающего мира материализуются в мозгу как молекулярные изменения структуры нейронов.

Проверка психоанализа с помощью гипноза подтвердила наличие комплекса Эдипа; на более глубоком уровне присутствуют переживания коллективного бессознательного; затем вспоминается процесс рождения и начинаются трансперсональные переживания, которые некоторые ученые склонны считать подтверждением концепции перевоплощения. В пользу этого приводят видения, в состоянии клинической смерти, и эксперименты по взвешиванию умерших.

2. Устройство памяти. Процессы передачи информации в живом организме

мозг сознание бессознательное память

Природа памяти является одной из самых загадочных и важнейших проблем современной биологии, и с ней тесно связаны проблемы деятельности мозга, строения нервной системы, хранения и передачи информации в живом организме, а также проблемы обучения.

Память - самая долговечная из наших способностей, она определяет нашу индивидуальность и заставляет действовать тем или иным способом в большей мере, чем любая другая особенность нашей личности. Наше существование в настоящем связано с прошлым, это продолжение прошлого и формируется им благодаря наличию памяти. Как отмечал С. Роуз, «именно память спасает прошлое от забвения, не дает ему стать таким же непостижимым, как будущее». Поэтому память определяется «стрелой времени» придает направленность ходу времени, и в этом смысле связана и с физикой, синергетикой, историей, геологией, биологией, даже с развитием человеческого языка и в целом с эволюцией жизни.

Кроме того, память может не только отражать осознание прежнего опыта отдельного человека и всего человечества в целом, но и содержать информацию о прошлом. Почему бы не считать, что память - это не то, что помним мы, но то, помнят нас.

Из сказанного ясно, какой огромный объем представлений и понимания многих явлений и процессов подразумевается под «скромным» определением «устройство памяти». Здесь мы коснемся кратко лишь основных представлений относительно получения и хранения информации в виде памяти живого организма.

Рассмотрим подробнее нервную систему человека в связи с проблемой памяти. Главная функция нервной системы состоит в переработке и передаче информации от рецепторов органов чувств через центральную нервную систему к органам-исполнителям - эффекторам. Нервная система состоит из нейронов, синапсов и нервов. Синапсы - это соединения между нейронами, а нервы - это пучки отростков многих нейронов, своего рода многожильные кабели, которые осуществляют координацию функций организма и опосредуют его реакцию на различные воздействия.

Каждый нейрон имеет тело и отростки - аксоны и дендриты. Аксон - это длинный отросток, который проводит сигналы от тела нервной клетки, а дендрит - по направлению к нейрону, т.е. аксоны передают выходные сигналы, а дендриты - входные. Строение нейрона показано на рис. 1.

У каждого нейрона имеется один аксон. Функциональной единицей нервной системы является моносинаптическая рефлекторная дуга - нервная цепь, образованная двумя нейронами. Стимул в виде электрического импульса передается по такой дуге и дает однозначный рефлективный («автоматический») ответ. Однако одна рефлекторная дуга может взаимодействовать с другой, что приводит к большому разнообразию ответов. Схема такой дуги проста: рецептор - нейрон - эффектор (например, мышца). Вся система работает, как дверной звонок: нажимаем на кнопку, и раздается звонок. Однако реальна другая аналогия - сначала сигнал попадает на пульт (мозг), и там решается вопрос, кому этот сигнал предназначен.

Как осуществляется образование и прохождение нервного импульса по нейронам и синапсам? Этот процесс обусловлен наличием электрических зарядов на наружных клеточных мембранах, что является всеобщей особенностью живых клеток. Нервный импульс представляет собой волну деполяризации, которая распространяется по аксону от тела клетки к нервному окончанию. В каждой клетке невозбужденной мембраны аксона до того, как до нее дойдет волна деполяризации, имеется потенциал (~ -70 мВ). Такой заряд, создающий мембранный потенциал покоя, обусловлен присутствием во внутри- и внеклеточной жидкости различных заряженных ионов, в частности Na⁺, K⁺, их неравномерным распределением по разным сторонам мембраны и избирательной проницаемостью мембраны. Когда из наружной среды попадают ионы натрия, происходит быстрый (около 1 мкс) скачок мембранного потенциала от -70 мВ до (+20 - 40) мВ.

Такой скачок называется потенциалом действия (рис. 2). Изменение потенциала от -70 мВ до нуля приводит к пол - ной деполяризации, и затем возникает обратная по знаку поляризации мембраны. Положительные ионы Na⁺ переходят в клетку, и потенциал мембраны становится около +40 мВ в максимуме. Таким образом, поступление в клетку ионов натрия приводит к деполяризации мембраны и возникновению потенциала действия, который и распространяется по аксону в виде волны от тела клетки до ее выходного синапса.

Потенциал действия, в свою очередь, служит сигналом для высвобождения в синаптическую щель нейромедиатора, вызывающего реакцию другого нейрона. Когда поступление ионов натрия прекращается, они выводятся наружу и устанавливается первоначальная разность потенциалов. Способность генерировать потенциал действия - уникальное свойство таких возбудимых клеток, как нейроны, причем это может быть электрическая, химическая и механическая стимуляция, в результате чего свойства мембраны в месте раздражения быстро изменяются.

Феномен человека, может быть, состоит также в том, что нейроны способны превращать слова обычного языка людей в слова-молекулы РНК и ДНК. Это, конечно, упрощенная модель передачи сигнала в мозгу человека, восприятия и запоминания им информации от внешней среды. Отметим, однако, что согласно принципу дополнительности Бора, чем больше известно о деятельности мозга субъекта, тем меньше информации можно получить о его психологическом состоянии. И наоборот, чем лучше мы знаем психологическое состояние, тем меньше данных о процессах в мозгу.

Принцип дополнительности проявляется также в том, что физические воздействия на мозг с целью изучения его деятельности здесь разрушают психологическую картину внутреннего мира субъекта, которую можно было бы «наблюдать» в полном объеме, только если никакого инструментального воздействия не существует. Поэтому, по мнению В.А. Лефевра, важно построить такую математическую модель внутреннего мира человека, в которой бы он осознавал самое себя, собственные мысли. Предполагается, что в этой модели изменение самочувствия человека происходит за счет изменения осознанного образа себя. Человек чувствует и одновременно чувствует себя чувствующим.

Нервная система позвоночных состоит из центральной (ЦНС) и периферической (ПНС). В ЦНС происходит переработка сигналов, и она состоит из головного и спинного мозга. ПНС, как следует из ее названия, осуществляет передачу сигналов на периферии, от органов чувств к железам, мышцам и т.д.; у животных - основном ПНС.

Нервная система у высших животных развилась постепенно из диффузионной нервной системы, где в определенных участках нейроны стали концентрироваться и в конце концов образовали центральную нервную систему - головной и спинной мозг («спиной чувствую»!). Первоначальная структура ЦНС - нервный тяж, идущий вдоль тела. Передняя часть его расширяется, образуя головной мозг (этот процесс называется цефализацией, от греческого «кефалос» - голова), а задняя часть становится спинным мозгом. Важнейшая часть головного мозга - два больших полушария, правое и левое. Среди важнейших функций мозга - его способность к переработке сенсорных данных, способность к формированию общих абстрактных понятий, т.е. категоризация, и память.

Физической основой памяти и способностью к обучению служат изменения эффективности нейронов и синаптических связей между ними при повторной стимуляции. Память использует адреса и варьирует их в зависимости от ассоциаций мыслей, меняющихся у разных людей в разное время. Следовательно, изменения в мозгу при получении и переработке информации в процессе обучения или запоминания, «следы памяти», или, как их назвал канадский психолог Д. Хебб, энграммы, носят не локализованный, а распределенный характер. Они представлены не в отдельных «ячейках памяти», а в виде некоторых состояний системы мозга. Поэтому при повреждениях или разрушениях отдельных участков мозга хранящаяся в памяти информация обычно не утрачивается совсем хотя и извлечение ее становится менее эффективным.

Структурные изменения в нервной системе (рост отростков в нейронах, возникновение новых связей и лавинный характер передачи информации через нейроны) дают возможность обучения и хранения «следов памяти». Изменения в поведении, возникающие в результате опыта, развиваются на основе обучения и запоминания и могут быть закреплены на структурном уровне. Предполагается, что в процессе обучения центры памяти и обучения начинают работать синхронно, и между нейронами, задействованными при обучении и запоминании, усиливаются биохимические связи. Отметим также, что и на этом уровне реализуется принцип оптимальности информации в условиях дефицита энергии путем самоорганизации.

Можно предположить, что образование следов в памяти является живым процессом, который изменяется и наполняется новым содержанием каждый раз, когда мы его оживляем. Эффективность этого процесса возникновения энграмм определяется «усилением» работы синапсов. Схематически это выглядит так: если два нейрона, соединенные синапсом, подвержены одновременной стимуляции, то синапс становится «сильнее» и легче передает сигнал от одного нейрона к другому. Если синапс станет более сильным, стимуляция только одного нейрона вызовет разряд и в другом, между ними установится ассоциативная связь. Такое упрощенное представление позволяет понять, почему активация каким-то стимулом одного нейрона может в памяти нечто иное, обусловленное активностью другого нейрона.

Сейчас установлено, что существуют две формы памяти: лабильная кратковременная и постоянная долговременная. Кратковременная - это такая память, в которой следы появляются сразу же, она зависит от электрической активности нейронов мозга, и если активность прерывается, то следы исчезают. Через некоторое время следы могут перейти в долговременную память - так сказать, в «отдел» длительного хранения. Здесь уже информация не утрачивается после прекращения электрической активности нейронов. Она теперь закреплена в нервных связях и может храниться долго, иногда всю жизнь. Как отмечает К. Баулс, «воспоминания - это информация, закодированная в нейронах», и физические структуры нашего мозга наполнены образами недавних, отдаленных и представимых нами будущих событий. По мнению К. Баулса, эти структуры и вызывают иллюзию течения времени. Существует еще деление на эйдетическую (образную), зрелую, словесную, зрительную память, память о недавнем и давно прошедшем, процессы узнавания и воспоминания.

Можно разделить память еще на две формы, позволяющие отличить память человека и память животных. Из повседневной жизни нам хорошо известно, что домашние животные, собаки и кошки ведут себя так, как будто имеют память. Собаки узнают своих хозяев и отличают от незнакомых людей. Кошки, научившись открывать дверь, «запоминают» это на всю жизнь и постоянно пользуются своим умением. Это память, связанная с приобретением навыков, условных рефлексов, запоминающихся реакций на окружающую среду и требующих ответного действия, так сказать, память действия, моторная память. Она называется процедурной памятью и проявляется у человека в виде навыков движения (бег, плавание, лыжи, велосипед и т.д.). Однако человеку присуща и декларативная, абстрактная память, память на названия, которой нет у животных. Это различие связано с различиями устройств мозга животных и человека. Мозг животных не способен к образованию абстрактных понятий и воссозданию в голове идеально отсутствующей ситуации. Иначе устроен мозг человека, способный к обобщению внешних данных, образованию абстрактных понятий и воссозданию идеальных ситуаций, а не просто прямому восприятию окружающей ситуации. Заметим также, что чем ближе находятся организмы по уровню своего развития, тем полней может быть передача состояний от одного к другому. Именно по этой причине затруднена передача состояний посредством языка между человеком и животными.

С физической точки зрения возможность передачи состояний через код по нервной системе - это важный фактор, объединяющий компоненты высокоорганизованных систем, и на высших уровнях организации играет ту же роль, что химическая связь на атомном уровне. Раскрытие механизмов памяти еще далеко не закончено. Можно, например, выделить еще три формы биологической памяти: генетическую, открытие и расшифровку которой осуществила молекулярная биология; обычную, которая является функцией мозга (именно о ней шла речь выше); и иммунологическую.

«Обычная» память, по-видимому, проявляется в топографической схеме связей между нейронами и в динамике нейронной системы. «Освоение» мозгом полученной информации должно сопровождаться изменением электрической активности нейронов, соединенных изменившимися синапсами. Еще раз подчеркнем, что понимание памяти возможно на пути исследования мозга как целой самоорганизующейся системы, в которой постепенно происходят организация порядка к хаосу. Для этого понимания необходимо объединить в холистическом подходе разные методы познания человеческого организма: морфологию, описывающую изменения в пространстве; биохимию, описывающую состав на молекулярном уровне; физиологию, динамично описывающую изменения во времени.

3. Человеческий мозг и компьютер

С появлением компьютера в нашем мире и интенсивным развитием компьютерной техники, стало известно такое явление как искусственный интеллект «электронный разум». В настоящее время «электронный разум» максимально приближается к наивысшей точке своего апогея: компьютер заменяет человека во многих сферах деятельности, облегчая его труд, соревнуется с человеком в интеллектуальные игры… Но все таки чем отличается человеческий мозг от компьютера?

Сравнение человеческого мозга с электронным компьютером несостоятельно по нескольким обстоятельствам. Так, мозг по сравнению с детерминированной памятью компьютера не является закрытой системой. Мозг человека, как и его организм в целом, представляет собой открытую систему, сформированную собственной историей и находящуюся в непрерывном взаимодействии с природной и общественной окружающей средой, которая изменяет её, но и сама система при этом подвергается изменению. Такая открытость приводит к неопределенности в работе мозга и поведении его «владельца». Мозг обладает способностью изменять свою структуру, физические, химические и физиологические процессы, свою реакцию в результате приобретения опыта и случайных обстоятельств в процессе развития. Недетерминированность на уровне нейронов и синапсов человеческого мозга по сравнению с компьютером показывает, что понимание работы мозга и разума лежит не в анализе работы отдельных его элементов, реакции которых непредсказуемы по своей природе, а в восприятии их на уровне целого. Сознание, разум, память возникают как свойства мозга в целом, а не как свойства отдельных его компонентов.

Не касаясь здесь специально проблем сознания человека, отметим все же, что организационным принципом сознания является язык. Изменение слов - это изменение понятии, а изменение понятии - это изменение поведения. Вербальное оформление понятий является первым шагом сознания ощущений и «мыслей» из бессознательного и подсознательного (по К. Юнгу). В сознании человека появился образ того, что он видит, и, чтобы осознать это, он ввел (произнес) «Слово» как способ передачи своих ощущений другим людям, способ вербального общения и освоения представлений и понятий природы. Следующим шагом осознания и передачи этого осознания другому было написание слова. Однако, до сих пор отсутствует полная идентичность сказанного и написанного. В целом же сознание отражает законы и, как сказал М. Планк, «человек мыслит законами природы».

В процессе жизни каждая клетка человека многократно заменяется, одни гибнут, рождаются новые, рвутся старые связи между ними и устанавливаются новые, причем это происходит миллионы раз. И при этом всеобъемлющем самоорганизующемся процессе, который и составляет существо биологической жизни, память сохраняется. Разве можно представить компьютерную память при постоянной смене человеком деталей компьютера? Человеческая же память, связанная со структурами его мозга и происходящими в нем процессами, сохраняется также, как сохраняются формы тела, несмотря на непрерывный круговорот его молекулярных компонентов.

Человеческая память непредставима моделью компьютера. Она закодирована в десяти миллиардах нервных клеток, образующих наш мозг, и триллионах связей между ними - синапсов. Число нейронов в мозгу любого человека втрое больше, чем число живущих на Земле людей, а если учесть число синапсов (около 10¹⁴ - 10¹⁵), то их больше в сто тысяч раз по сравнению с численностью населения во всем мире. Предположив образование одного синапса в секунду, можно подсчитать, что потребуется от 3 до 30 миллионов лет, чтобы закончить подсчет. Как сказал С. Роуз, «этого вполне достаточно, чтобы хранить воспоминания о всей прошедшей жизни…». Забывчивость обусловлена тем, что некоторые сознательные мысли теряют свою специфическую энергию из-за отвлечения внимания. Сознание как луч прожектора - все, что он не освещает, уходит в бессознательное. «Но когда нечто ускользает из сознания, то перестает существовать не в большей степени, чем автомобиль, свернувший за угол». Мы можем делать что-то, управляемые бессознательным, когда цель выпала из сознания.

Система памяти человеческого мозга отличается от двоичной системы памяти компьютера: элементы информации извлекаются не с помощью обращения к постоянному адресу их хранения - адрес можно изменять в зависимости от ассоциации идей, которые являются своего рода голограммами информации. В компьютере каждая хранящаяся в его памяти единица информации имеет свой определенный адрес - код, который нужно знать для ее извлечения. Человеческая память тоже использует адреса, но варьирует их в зависимости от ассоциаций мыслей.

Компьютер помнит информацию в виде дискретной цифровой последовательности. Человек же запоминает информацию по смыслу, причем смысл подразумевает динамическое взаимодействие между мозгом человека и информацией. Это процесс, несводимый к количеству информации. Получается, что мозг человека работает не с информацией в компьютерном понимании этого слова, а со смыслом или значением, а значение - это исторически формируемое понятие, оно находит выражение в процессе взаимодействия человека с природной и социальной средой. Компьютер же просто (и быстро) перебирает всевозможные логические варианты, но не понимает и не оценивает их по смыслу. Иначе не было бы, например, таких «перлов» машинного перевода библейского изречения «The spirit is sound but the is weak» (плоть немощна, но дух бодр), как «водка крепкая, но мясо размокло»!

Заключение

Многое еще в деятельности мозга остается неясным и наверное еще долгое время мозг не будет изучен полностью. Но человек - носитель разума, мысли, особый феномен природы. Строение ансамблей нервных клеток, их связи в мозгу программируются генетическим аппаратом. Развитость речевых и двигательно-трудовых структурных ансамблей мозга человека наследуется детьми от родителей. Но наследуется не речь и не трудовые навыки как таковые, а лишь потенциальная возможность их последующего приобретения. Генетические возможности реализуются только при условии, что с раннего детства конкретный ребенок воспитывается и обучается в сообществе людей, в постоянном общении с ними. Мозг человека постоянно развивается, его возможности неограничены.

Более ясное представление о механизмах центральной нервной системы позволяет решать проблему стресса. Стресс - понятие, характеризующее, по Г. Селье, скорость изнашивания человеческого организма, и связан с деятельностью неспецифического защитного механизма сопротивления внешним факторам.

В процессе совершенствования механизма реагирования на воздействия окружающей среды психики все более усложнялась, что в конечном счете привело к появлению того, что является главным отличием человека от всех других видов жизни - сознания.

Сознание - результат особой организации, сложность которой создает новые, так называемые эмерджентные свойства, которых нет у составных частей. Человек приходит в мир со сложной психикой, в которой присутствуют и инстинкты и архетипы бессознательного. Проверка психоанализа с помощью гипноза подтвердила наличие комплекса Эдипа.

Память - самая долговечная из наших способностей. Для каждого из нас память уникальна. Она позволяет человеку осознавать себя и других людей личностями. Поэтому, потеряв память, человек утрачивает свое «я» и перестает существовать именно как человек. По существу наша жизнь есть путь от пережитого прошлого к неизвестному будущему через настоящее.

Список литературы

1. Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Учебное пособие для студентов высших учебных заведений. - М.: Гуманит. Издательский центр «Владос», 2002. - 512 с.: ил.

2. Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Учебное пособие для студентов вузов. - М.: ООО «Издательство Астрель», 2003. - 380 с.

3. Горбачев В.В. Концепции современного естествознания: Учебное пособие для студентов вузов. - М.:ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 ВЕК»», 2003. - 592 с.: ил.

4. Гусейханов М.К., Раджабов О.Р. Концепции современного естествознания: Учебник. - М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К^о», 2004. - 692 с.

5. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учебное пособие. - М.: Издательство «Высшая школа», 2001. - 334 с.: ил.

6. Сапин М.Р., Билич Г.Л. Анатомия человека: Учебник. - М.: ГЭОТАР-МЕД, 2002. - 520 с.: ил.

Размещено на Allbest.ru