Потенциал действия Рецептор 2 глава

ОДИННАДЦАТЫЙ. В ходе стадии Человека Примитивного интенсивными темпами происходило развитие сенсорных центров, а так же интеграционных связей между ними. В пункте первом мы уже говорили о дифференциации сенсорных центров на нейронные объединения речевых центров и памяти. Но эта дифференциация заняла очень длинный промежуток времени, практически две ступени стадии Человека Примитивного. Поэтому, по большому счету, при рассмотрении нейрофизиологии мозга на стадии Человека Примитивного работой сенсорных центров ошибочно пренебрегать. Хотя по мере развития разумного вещества, по мере совершенства Человека Примитивного (развития микро молекулярного уровня), влияние этого нейронного объединения значительно снижалось, замещаясь влиянием других, более совершенных нейронных структур микро молекулярного уровня.

Согласно И. М. Сеченова сенсорный орган (центр) представляет собой нервный аппарат, осуществляющий функцию анализа и синтеза раздражителей, исходящих из внешней и внутренней среды организма. Схематично он состоит из:

· рецептора или органа чувств (преобразующего определенный вид энергии раздражения в нервный импульс);

· проводящих проекционных, восходящих и афферентных путей;

· воспринимающей области в больших полушариях головного мозга.

Рецептор - это периферическая часть сенсорного центра, представляющая собой клетку или ее часть, посредством которой осуществляется преобразование энергии внешних стимулов-раздражителей в нервное возбуждение.

У человека принято выделять три основных сенсорных центра. Первый зрительный сенсорный центр, который через фоторецепторы воспринимает из внешней материальной среды образы и работает с ними. Второй сенсорный центр работает с информацией, поступившей в виде звуковых волн, через механорецепторы - это слуховой и обонятельный сенсорный центр. И третий сенсорный центр работает с информацией, поступившей через рецепторы осязания в теменной центр восприятия - это осязательный и вкусовой сенсорный центр.

На молекулярно-генетическом уровне работа этих центров носит устойчивый характер и во многом определяется энергетическим влиянием внешней материальной среды. Работа сенсорных центров основывается на безусловно-рефлекторной работе молекулярно-генетического уровня. Между сенсорными центрами не отмечается интеграционных связей, позволяющих вести речь о едином центре восприятия. Каждый центр представляет собой автономную систему, состоящую из рецептора, афферентных и эфферентных нервных волокон и непосредственно центра восприятия. При воздействии внешнего стимула-раздражителя в работу вступает тот сенсорный центр, чьи рецепторы восприняли энергетическое воздействие стимула-раздражителя. Как правило, на молекулярно-генетическом уровне из-за четко выраженных границ автономии сенсорных центров, внешний стимул-раздражитель (или проще - афферент) не в состоянии вызвать процесс возбуждения в нейронах головного мозга в целом. Активируются исключительно нейронные объединения адекватного воспринятому сигналу сенсорного центра.

Положение начинает меняться по мере дифференциации молекулярно-генетического уровня и формирования микро молекулярного уровня. Изменения, прежде всего, касаются непосредственной структурной организации сенсорных центров. Совершенствуются рецепторы, нервные волокна, отвечающие за проведение импульса к сенсорному центру и от него, происходит дифференциация самих сенсорных центров.

Все эти эволюционные изменения, затронувшие структурную организацию сенсорных центров, были вызваны двумя основными причинами. Первая причина заключалась в актуализации условной информации в образе жизни гоминид. Для Человека Примитивного значение условной информации значительно превышало адекватный показатель для высших животных. И вторая причина состояла в развитии внутренней структуры нейронов, в появлении плеяды неонейронов, в расширении функциональных возможностей нейронов неокортекса.

Параллельно дифференциации сенсорных центров, формирования нейронных объединений речевых центров и памяти, осуществлялся процесс интеграции трех центров восприятия в консолидированный сенсорный центр головного мозга. То есть воздействие эволюционного процесса было направлено на создание единого энергетического уровня специализирующегося на работе с условной информацией. На организацию микро молекулярного уровня, который лег в основу формирования высокоразвитой психики. А формирование и развитие высокоразвитой психики, как следствие подразумевало под собой формирование единой внутренней информационной базы, единого энергетического цикла, биологического круговорота вещества, формирование цивилизации, социальных условий бытия и т. п. Речь шла о формировании и развитии качественно новой материальной организации, центр которой воплощался во внутренней оболочке головного мозга. Но эта ограниченная рамками головного мозга нейронная среда, за счет внутренней активности и некоторых других показателей*, за относительно короткий исторический промежуток времени создала целую структурную организацию вещества - систему разумного вещества.

ДВЕНАДЦАТЫЙ. В ходе процесса дифференциации сенсорных центров произошло формирование нейронных объединений памяти. Формирование блока долговременной и кратковременной памяти. На стадии Человека Эмоционального, при рассмотрении организации микро молекулярного уровня, мы можем вести речь только о памяти в целом. Ни кратковременная память, ни долговременная память в современном понимании этого слова при работе микро молекулярного уровня себя не проявляют. На стадии Человека Примитивного формируются только их основные параметры.

Но так как о работе памяти на стадии Человека Примитивного у нас нет никаких сведений, мы в общих чертах рассмотрим работу кратковременной и долговременной памяти с точки зрения современных научных исследований, чтобы иметь хотя бы общее представление о работе этого важнейшего нейронного объединения.

Опираясь на результаты современных исследований можно утверждать, что кратковременная память, обусловлена циркуляцией нервных импульсов по замкнутым цепям нейронов**. Циркуляция импульсов на микро молекулярном уровне сохраняется до тех пор, пока существует реверберация. Реверберация продолжается значительно дольше времени воздействия стимула-раздражителя. На кратковременную память возложено оперативное удержание и преобразование данных, поступающих от сенсорных органов и из долговременной памяти. Необходимым условием перевода информации из памяти сенсорной* в кратковременную память считается обращение на нее внимания [82].

Кратковременная память постепенно переходит в долговременную память. Долговременная память обеспечивает продолжительное (от считанных минут до десятилетий) удержание информации, а также сохранение знаний, умений и навыков. Долговременная память характеризуется огромным объемом сохраняемой информации. Информация достигающая блока долговременной памяти вызывает изменения не только в структурной организации отдельного нейрона, но и в организации структуры всего блока. В ходе исследований установлено, что при запоминании знаний происходит увеличение синтеза определенных групп белков и глюкопротеидов на уровне головного мозга [82, 158-167 ].

Сама по себе память - чрезвычайно сложное явление, дифференцирующееся на отдельные процессы. Главные из них три: запечатление (фиксация, регистрация) информации, ее хранение и воспроизведение (иначе репродукция или считывание).

Анализ этапов формирования памяти на микро молекулярном уровне - это чрезвычайно сложный процесс. С позиций современных знаний мы можем лишь предполагать о том комплексе изменений, который происходил за миллионы лет стадии Человека Примитивного. При этом надо принимать во внимание, что весь ход развития и кратковременной, и долговременной памяти делится, по большому счету, на два этапа: до организации речи (второй сигнальной системы) и после ее формирования.

Чтобы ни усложнять себе задачу мы в общих чертах рассмотрим работу памяти на микро молекулярном уровне с начала стадии Человека Эмоционального, то есть с момента организации второй сигнальной системы, так как организация памяти на стадии Человека Примитивного нам не известна. Мы будем говорить о том, что мы имеем, знаем, а не о том, что было, и о чем мы смутно догадываемся. Нижеизложенный материал взят, главным образом, из трех томного учебного издания Р. Шмидта и Г. Тевса [82, 158-167 ] и монографии С. И. Гальперина [24].

Опираясь на результаты последних научных концепций, схема прохождения информации с момента поступления афферентного сигнала в подкорковые узлы и неокортекс выглядит следующим образом (рисунок 6).

В течение нескольких сот миллисекунд с момента своего воздействия сенсорные сигналы автоматически сохраняются в сенсорной памяти, где происходит их кодирование для передачи в кратковременную память и выделение их наиболее существенных черт. Передача информации из весьма непродолжительной сенсорной памяти в более стойкую первичную память может происходить двумя путями. Первый, через вербальное (словесное) кодирование сенсорных сигналов (этот путь свойственен в основном взрослым людям); и второй путь, через невербальное кодирование (он использовался до момента организации микро молекулярного уровня и второй сигнальной системы, или же при запоминании информации, которую трудно или невозможно выразить вербально).

Первичная память отвечает за временное хранение вербально кодированной информации. Емкость первичной памяти меньше, чем у сенсорной памяти. Информация в первичной памяти накапливается в порядке ее поступления, а забывание происходит в результате “вытеснения” старых сведений новыми. Поскольку обработка сигналов в мозгу происходит

Рис. 6. Схема прохождения информации от сенсорной памяти во вторичную память через первичную [82, 161 ]. В первичной памяти сведения либо повторяются (в процессе практики), либо забываются. Некоторые из повторяющихся данных передаются отсюда во вторичную память.

непрерывно, средняя длительность их пребывания в первичной памяти невелика - всего несколько секунд. Эта память соответствует кратковременной памяти. Информация, не закодированная вербально, в кратковременной памяти не накапливается. Она переходит из сенсорной памяти во вторичную либо непосредственно, либо через особую промежуточную стадию хранения.

Передача данных из первичной памяти в более устойчивую вторичную память облегчается практикой, т. е. целенаправленным повторением и циркуляцией информации в первичной памяти. Вероятность этой передачи зависит от длительности такой практики.

Вторичная память и третичная память характеризуются значительной емкостью и устойчивостью. Хранящаяся в них информация практически никогда не забывается. В совокупности, вторичная и третичная память соответствуют долговременной памяти. По всей видимости, работа долговременной памяти выглядит следующим образом: энергия внешних афферентов (или внутренних) воздействуя на сенсорные органы, трансформируется в энергию возбуждения, которая и вызывает активацию нейронов и целых нейронных объединений в нервной системе человека. Циркуляция импульсов в цепях нейронов вызывает в них усиленный синтез белков в ДНК, возвращающийся к исходному уровню только после упрочнения условных рефлексов. Нервные импульсы изменяют строение вновь синтезируемой ДНК, непосредственно воздействуя на ее синтез, или сначала вызывают изменения структуры ДНК, а затем молекул РНК, синтезируемых на ней, как на матрице.

Расположение нуклеотидов изменяется в информационной РНК, на которой синтезируется белок. Этот код нервных импульсов передается вновь синтезируемому белку плазмы нейрона и синапса, которые реагируют повторением определенного кода при раздражении.

Изменение строения молекул ДНК, РНК и белков - это материальная основа наследственной, видовой и долговременной памяти (Хаден 1963, 1964 г.). Введение РНК, а не ДНК людям пожилого возраста улучшало их память, а после прекращения введения РНК память снова ухудшалась. По содержанию РНК нейроны занимают одно из первых мест в организме. Скорость обновления РНК и фосфолипидов наибольшая в головном мозге, особенно в коре головного мозга.

Нейронные объединения памяти легли в основу единой внутренней информационной базы. Если на первых ступенях стадии Человека Примитивного каждому сенсорному центру соответствовал адекватный вид памяти, хранящейся в нейронах информации, то на последней ступени в силу интеграции сенсорных центров произошла консолидация запечатленной в нейронах информации. Впервые звуковой импульс, воспринятый механорецепторами слухового сенсорного центра, мог активировать адекватную информацию зрительного сенсорного центра, т. е. активировать образную информацию. К концу стадии Человека Примитивного в силу организации микро молекулярного уровня произошло первичное становление внутренней информационной базы, которая в последствии выступила в роли информационной поддержки для развивающегося энергетического цикла сознания.

ТРИНАДЦАТЫЙ. Становление внутренней информационной базы связано не только с развитием нейронных объединений кратковременной и долговременной памяти. Становление внутренней информационной базы, подразумевает под собой более широкий спектр деятельности нейронных объединений головного мозга. А именно, подразумевает три глобальных процесса. Первый, процесс усвоения информации. Второй, процесс хранения (или запечатления) информации. И третий, процесс ее извлечения. Говоря о внутренней информационной базе, мы ведем речь о динамической системе, активно взаимодействующей как с механизмами, работающими с внешними стимулами-раздражителями, т. е. с рецепторами, через которые в организм поступает информация о состоянии внешней материальной среды, так и непосредственно с самой памятью. С комплексной работой блока долговременной и кратковременной памяти.

Чем больше Человек Примитивный освобождался от влияния наследственных программ, тем сильнее актуализировалось значение внутренней информационной базы в работе формирующейся психики. Именно на нее делалась ставка в организации условно-рефлекторной деятельности гоминид. Не наследственная информация руководила поведением Человека Примитивного в тех или иных ситуациях, а уже информация условная, приобретенная в ходе онтогенетического существования и хранящаяся в нейронном комплексе внутренней информационной базы.

На значении внутренней информационной базы мы будем останавливаться ниже, при рассмотрении стадии Человека Эмоционального, при актуализации работы энергетического цикла сознания, в работе которого внутренняя информационная база занимает одно из главных мест. Здесь же еще хочется отметить, что развитие внутренней информационной базы, совершенство ее внутренних структур, привело к возможности появления первых форм качественно нового типа информации - ассоциативной информации.

ЧЕТЫРНАДЦАТЫЙ. Развитие микро молекулярного уровня привело к возникновению нового типа информации - ассоциативной. Говоря об ассоциативной информации на стадии Человека Примитивного, мы можем говорить только о перспективных возможностях формирующегося вида информации. О самой ассоциативной информации в прямом смысле этого слова на стадии Человека Примитивного не может идти и речи, так как организация ассоциативной информации стала возможной только после появления второй сигнальной системы, в ходе модулирующих возможностей слов и словосочетаний. Но все предпосылки к ее возникновению произошли именно в ходе развития нейронных объединений микро молекулярного уровня на стадии Человека Примитивного.

Ассоциативная информация - это продукт развития разумного вещества, развития психики. На последних ступенях стадии Человека Примитивного уже в полную силу просматривается работа предметно-действенного вида мышления (первой эволюционной ступени процесса мышления), который в принципе изменил схему работы с условной информацией.

Первоначальная, характерная для молекулярно-генетического уровня дискретно-вещественная связь:

афферентный сигнал сенсорный центр эфферентный сигнал

когда в сенсорном центре запечатлялась адекватная поступившему импульсу информация, по мере становления микро молекулярного уровня сменилась на более сложную схему. Изменения затронули, прежде всего, работу сенсорного центра. Те нейронные объединения, на которые сенсорные центры дифференцировались в ходе стадии Человека Примитивного, впервые выступили не как пассивные структуры, полностью зависящие от энергетического воздействия афферента, а как единая интеграционная структура мозга. И в роли этой интеграционной структуры, обладающей мощными аккумулятивными и генерирующими свойствами, они начали активно работать с условной информацией. Причем, с информацией поступающей как из внешнего материального мира, так и с внутренней информацией, запечатленной в ходе онтогенеза в нейронных объединениях памяти.

Это, впервые проявившее себя активное начало формирующегося нового энергетического уровня, привело к тому, что поступающая в мозг афферентная информация не просто "запечатлялась" в нейронах мозга, а фиксировалась в трансформированном виде. При довольно частых возбудительных процессах в формирующемся микро молекулярном уровне, в ходе процесса мышления, афферентная информация модулировалась и трансформировалась в различные ассоциативные формы. Начали проявлять себя формирующиеся в этот период времени дискретно-континуальные и континуальные свойства психики. Когда воспринятая зрительным сенсорным центром образная информация активировала на уровне нейронных объединений памяти уже запечатленную в слуховом сенсорном центре или в центре обоняния адекватную информацию, и в ходе различного рода модуляций, происходящих под воздействием процессов возбуждения в головном мозге, трансформировала ее в новую условную форму - в форму ассоциативной информации. И эта ассоциативная информация уже состояла из элементов образной памяти, из элементов слуховой памяти и осязательной памяти. Появился качественно новый тип информации, который по многим параметрам не соответствовал объективной информации, информации о конкретном предмете или явлении. Но, тем не менее, он давал более чем необходимое полноценное представление о состоянии этого предмета, о его содержании.

Ассоциативная информация за счет модулирующих возможностей микро молекулярного уровня заключала в себе больше "полезной" (с точки зрения антропогенных показателей) байтов информации. Например, воспринимая как объект тот же лес, Человек Примитивный на первых ступенях своего развития выделял ряд условных, ограниченных программной предрасположенностью наследственной информации, "полезностей". Зрительный сенсорный центр "подсказывал" ему, что в лесу безопасней, чем на открытых пространствах местности, что здесь он удовлетворит потребность в еде и потребность в организации безопасного ночлега. Слуховой сенсорный центр был настроен на предупреждение о сигналах опасности, которые ожидают гоминид в лесу, и т. п.

Совершенно другой механизм восприятия внешнего мира наблюдается у Человека Примитивного при активации в ходе работы мозга ассоциативной информации, ее простейших проявлений. По большому счету, ассоциативная информация - это уже определенный "жизненный" опыт приматов, это приобретенная в процессе онтогенетического развития условная информация, трансформированная в ходе процесса мышления в различные информационные схемы. В дополнение к информации наследственных программ в головном мозге гоминид активируется целый комплекс "прожитой" ими информации, приобретенной в ходе вынужденных миграций, ежедневного общения с внешней материальной средой. Например, характерные для стадии Человека Примитивного миграции, переход от одного леса к другому, от другого к третьему, выработали в мозге гоминид некую стерео типизацию поведения, которая явилась важным дополнением к рефлексам самосохранения. Она в еще большей степени сблизила взаимодействие Человека Примитивного и внешнего материального мира. Попадая в лес, гоминиды уже на качественно новом уровне взаимодействовали с внешней информационной средой. Они сравнивали уже ранее запечатленную в мозге условную информацию с теми афферентными сигналами, которые непрерывным потоком поступали в мозг. Так, в дополнение к наследственным программам гоминиды могли определять соответствие текущей ситуации ранее прожитым. Например, соответствие сложившихся внешних условий существования, с имеющимся "жизненным опытом", неким стандартизированным поведением в адекватных, ранее встречающихся в ходе онтогенеза, ситуациях. И как только поступающие афферентные сигналы активировали в развивающихся неоструктурах мозга адекватную информацию, гоминиды вели себя совсем иначе, если бы опирались на предписывающие программы наследственной информации.

ПЯТНАДЦАТЫЙ. Формирование микро молекулярного уровня неразрывно связано с развитием рефлексии у гоминид. Чтобы еще глубже и доходчивее объяснить разницу между безусловно-рефлекторной и условно-рефлекторной работой организма в общих чертах рассмотрим типичность и разницу в работе двух нейронных систем: молекулярно-генетического уровня и микро молекулярного уровня.

Типичность этих двух энергетических уровней заключается в схеме работы, а именно в рефлексии. Что схема работы молекулярно-генетического уровня основана на работе рефлекторной дуги, что в основу работы микро молекулярного уровня положена приблизительно та же схема работы рефлекторной дуги. Типичность между этими двумя уровнями просматривается и во многих так называемых "приграничных" зонах взаимодействия двух энергетических систем. Мы не должны забывать, что формирование микро молекулярного энергетического уровня произошло на базе молекулярно-генетического уровня, что как следствие повлекло за собой передачу многих характерных черт молекулярно-генетического уровня микро молекулярному уровню.

К тому же, что молекулярно-генетический уровень, что микро молекулярный уровень, являются действующими уровнями, имеющими довольно обширную плоскость соприкосновения. Именно эта плоскость, если рассматривать работу головного мозга с позиций работы нейронных объединений, исключает "скачкообразность" переходов между существующими энергетическими уровнями, и не приводит их к взаимно отрицанию. Энергетические уровни, несмотря на их кардинальное различие в принципах работы, не взаимно отрицают друг друга, не вносят элемент антагонистичности в работу нейронного комплекса головного мозга, а, образно выражаясь, наслаиваются друг на друга, организуют подобие пирамиды, состоящей из ступенчатых плоскостей работы энергетических уровней.

Каждый энергетический уровень является качественно новым нейронным образованием, но содержащим в своей основе наиболее совершенные черты предшествующего энергетического уровня. Словно перенимая у него все самое лучшее, и на основе этого лучшего организовывая работу по принципиально новой схеме взаимодействия.

Подобная "слоистость" эволюционного процесса - это закономерный процесс, обусловленный законами материального мира. Сама по себе это очень интересная и обширная тема для теоретических исследований, и если судьба продлит мне годы жизни, то я обязательно остановлюсь на ее рассмотрении.

На рисунке 7 показана схема, символизирующая развитие слоями четвероногих [78 - С. 106].

Как видно из рисунка 7 процессу эволюции присуща не только слоистость, но и вееро подобное развитие слоев. Приведенную де Шарденом схему я смело обобщаю для всего эволюционного процесса и принимаю как аксиоматичный факт. Я уверен, что в скором времени он примет форму теоретически обоснованной концепции. Такая схема воздействия процесса эволюции наблюдается и в системе косного вещества, и в системе живого вещества, и в системе разумного вещества. Я думаю, в основе этой схемы расположен один из фундаментальных законов материального мира, поле деятельности которого распространяется на все состояния материи.

Рис. 7. Схема, символизирующая развитие слоями четвероногих. Цифры слева обозначают миллионы лет [78 - С. 106].

Таким образом, как следствие выше приведенного аксиоматического факта, мы может утверждать, что в ходе многовекового процесса цефализации в головном мозге высших животных произошла организация молекулярно-генетического уровня. В основу работы этого энергетического уровня была положена дискретно-вещественная работа рефлекторной дуги. В двух словах работа рефлекторной дуги на молекулярно-генетическом уровне выглядит следующим образом: внешний стимул-раздражитель воздействует на определенный рецептор, который по афферентным волокнам передает импульс-информацию в соответствующий сенсорный центр. В сенсорном центре располагается зафиксированный на уровне генотипа и передаваемый по наследству жизненно-необходимый комплекс информации. Импульс активирует этот комплекс, в результате чего уже по эфферентным волокнам к исполнительным системам организма передается ответный сигнал, в большинстве своем, диктующий биологическому организму как себя повести в той или иной ситуации.

Таким образом, схема рефлексии биологического организма на молекулярно-генетическом уровне проста: стимул через рецепторы воздействует на мозг, мозг, опираясь на наследственные программы, руководит организмом в ответной реакции на афферентный стимул.

В этой схеме можно выделить две характерные особенности. Первая особенность: рефлексия биологических организмов срабатывает не на всю информацию, а только на жизненно важную, соответствующую передаваемым из поколения в поколение наследственным программам. И вторая особенность заключена в консервативности наследственных программ. При частых и резких изменениях внешних условий существования биологический организм из-за чрезмерной "устойчивости" и консервативности наследственной информации не в состоянии быстро перестроиться и изменить формы поведения организма, варианты его реакции на новые условия существования, что приводит к крайне негативным последствиям, к гибели организма.

Таким образом, мы изложили каркас рефлекторной работы молекулярно- генетического уровня. В силу приоритета на этом уровне наследственной информации, ее еще называют безусловной информацией, дискретно-вещественную работу молекулярно-генетического уровня именуют как, безусловно-рефлекторную работу организма.

Законченной формой цефализации в системе живого вещества явилась организация молекулярно-генетического уровня, и соответственно организация, безусловно-рефлекторной, работы организма. Для живого вещества это был наивысший уровень совершенства организации нервной системы. Его формирование произошло на базе простейших химических связей между нейронными объединениями спинного мозга.

После организации молекулярно-генетического уровня в действие вступила вторая особенность эволюционного процесса, а именно его вееро подобное развитие. Та группа нейронных объединений, на базе которых произошла организация молекулярно-генетического уровня, не остановилась на достигнутых рубежах, а продолжала совершенствоваться, развиваться по всем направлениям. Именно в результате этого вееро подобного развития стало возможным организация качественно нового уровня взаимодействия организма и внешней материальной среды. Начал формироваться микро молекулярный уровень. Но эволюция не сконцентрировала свое влияние не только на определенном направлении. Она охватила всю плоскость взаимодействия внутренней нейронной системы и внешней материальной среды. В основе всего этого вееро подобного развития лежала обусловленная законами материального мира направленность развития системы живого вещества к локализации системы от деструктивного влияния системы косного вещества. Направленность к структурному совершенству живой материи.