Карл Прибрам:
Языки мозга. Эпилог

Работая над этой книгой, я столкнулся со множеством неожиданностей. Я не был готов к тому, что содержание каждой главы будет менять некоторые привычные представления, некие догмы, которыми я и мои коллеги руководствовались в своих исследованиях. Каждая глава становилась поэтому чем-то большим, чем простой очерк, краткое изложение того, что известно по данному вопросу. Число представлений, подвергшихся пересмотру в ходе написания этой книги, удивляет меня даже ретроспективно.

Глава I явилась выражением моего устойчивого интереса к функции медленных потенциалов мозга. Интерес к этой проблеме пробудил во мне Р. Герард, когда я был ещё аспирантом, В то время в своей научной работе я следовал за Либетом и Герардом, обнаружившими, что сдвиг медленного потенциала может изменять функции мозговой ткани. К. Лешли поколебал мой интерес к этой проблеме. И тогда я вместе с В. Келером в его лаборатории начал серьёзно разрабатывать широкий теоретический подход к функциям мозга на примере восприятия, совершенно разочаровавшись в проблеме медленных потенциалов. Это разочарование усилило открытие Лешли существования интерферирующих структур — открытие, значение которого было мне непонятно до тех пор, пока сэр Дж. Экклс не заинтересовал меня своей несколько двойственной концепцией характеристик фронтов волн, отражающих активность синаптических контактов. Значение открытия Лешли я оценил лишь после того, как увлёкся техническими достижениями в области переработки оптической информации в форме голографии. Однако, пока я не написал эти главы, у меня не было твёрдого убеждения, что микроструктуры медленных потенциалов, как более или менее независимые мозговые процессы, коррелируют с психическим состоянием. Эти микроструктурные изменения стали центром моих интересов, а волновая теория — способом рассмотрения биологических фактов. Ранее я подчёркивал необходимость нового подхода к пониманию нейрона и рефлекторной теории, однако не применил эти представления к анализу восприятия. Значение результата такого оригинального смешения идей также стало ясно мне в ходе написания этой главы: существующую теорию следует отбросить, если она не может объяснить тех фактов, ради которых она была создана. Таким образом, постепенно проблема микроструктуры медленных потенциалов вновь встала передо мной.

Глава II берёт своё начало от знаменитых поисков энграммы, проводившихся Лешли. В начале 1960-х годов я предсказывал, что в это десятилетие будет создано то, что не удалось сделать Лешли. Анатомическим субстратом микроструктуры медленных потенциалов, их единицей являются соединения нейронов, а не сам нейрон. Таким образом, длительный поиск принципа изменчивости мозговой ткани, поиск, который неизменно сталкивался с твёрдо установленным фактом, что нейроны являются единственными клетками д организме, не способными к воспроизведению, не принес сколько-нибудь убедительных результатов. Связи нейронов не только умножаются в процессе жизни, но и увеличиваются при активных химических процессах, некоторые или многие из них участвуют в мимолётных, временных или длительных изменениях, на которых, должно быть, основывается память.

Глава III также имеет свою историю. Мой серьёзный интерес к проблеме торможения возник в 1963 году. Это произошло во время прощального вечера, накануне моего отъезда из Москвы, где я провёл 6 недель с профессором А. Р. Лурия, изучая больных с поражениями лобных долей мозга. Вечер был организован в доме профессора А. Н. Леонтьева. Приблизительно в полночь разгорелась дискуссия, которая велась на четырёх языках (русском, английском, французском и немецком, так как ни один язык не был понятен для всех). В ответ на мои вопросы один из гостей, профессор П. К. Анохин, подробно изложил проблему торможения на нейронном и поведенческом уровнях. Я отлично помню рисунки, сделанные на салфетках М. П. Леонтьевой; эти рисунки имели целью показать три уровня торможения: уровень нейронов, уровень центральной нервной системы и уровень поведения. Менее отчётливо я помню дискуссию о павловском различении внешнего и внутреннего торможения — я не могу сказать, что было причиной этой неясности, может быть — то обстоятельство, что мои мысли были сосредоточены только на операциональных определениях, основанных на фактах работы мозга, а не на поведенческих данных. Во всяком случае, меня не убедили. мои оппоненты, и я начал свой собственный теоретический анализ тормозных взаимодействий.

От моей первоначальной наивности не осталось и следа после острой дискуссии с К. Хартлайном и знакомства с книгой Ф. Рэтлиффа «Mach Bands», которую Э. Дончин и я выбрали в качестве материала для семинара студентов Университета в одном семестре. Сразу же после выхода в свет этой интересной книги появилась книга Г. фон Бекеши — «Сенсорное торможение» («Sensory Inhibition»), в которой автор призывает вернуться на позиции М. Оуда из Гарварда, где были начаты эти эксперименты и где они часто проводились на добровольных испытуемых. В то время я многого не понимал из того, что мне довелось увидеть в этих экспериментах, и только спустя несколько лет для меня прояснились ранее полученные факты. Написание третьей главы уточнило эти представления: все случаи затухания ответов нейронов не являются торможением в классическом нейрофизиологическом смысле; гиперполяризация, истинное нейрональное торможение — это организующая, а не просто подавляющая функция нервной системы; ведь медленные потенциалы, вызывающие микроструктурные изменения и несущие тормозную функцию, создают основу для возникновения динамических структур. Экспериментальные доказательства важности микроструктурных изменений медленных потенциалов даже более многочисленны, чем я предполагал, — достаточно сказать, что в основе организации сетчатки лежат исключительно медленные потенциалы, пока возбуждение не достигает слоя ганглиозных клеток.

В главе IV в известном смысле развивается гипотеза Сепира — Уорфа. Перефразируя Витгенштейна, можно сказать, что «моё умение кодировать определяет формирование моего субъективного мира». Очень важно, что развитие наук о мозге идёт наравне со второй технической революцией. К 1970 году моя лаборатория имела уже пятилетнюю историю использования компьютеров. Сейчас у нас два компьютера общего назначения и рассматривается необходимость приобрести ещё два. Стоимость такой вычислительной машины, обладающей большим количеством функций, по сегодняшнему курсу составляет 5000 долларов, и эти затраты вполне доступны исследователям. Эта вычислительная машина неоценима как аппарат, контролирующий подачу стимулов, регистрацию ответов, как анализатор данных и прибор для моделирования поведения и мозговых процессов. В качестве аппарата, предназначенного для изучения функций мозга, современный компьютер оставляет желать большего, однако он лучше, чем тот коммутатор, который использовали мои учителя, чтобы разъяснить мне принципы работы мозговых механизмов. Я не был готов к тому, чтобы начать поиск нервных кодов для доказательства положения о том, что оснэвная функция мозга заключается именно в его способности кодировать и перекодировать информацию, то есть создавать бесчисленное множество языков. Даже способность мозга к модификации — свойство, проявляющееся во времени, — возможно, зависит в значительной мере от такой способности к перекодированию информации и превращению её в ещё более продуктивные структуры. И опять оказывается, что основное звено в кодирующих операциях мозга связано с медленными потенциалами, с микроструктурными изменениями в нервных синапсах, посредством, которых определённые конфигурации возбуждений (или аналоговые механизмы) используются для трансформации одной нейронной структуры в другую. С этой точки зрения мозг радикально отличается от современных компьютеров.

В главе V проводится серьёзное сопоставление функционирования мозга с работой компьютера, несмотря на указанные ограничения последнего. Таким образом, в этой главе подводятся итоги тем разделам ранее опубликованной книги «Планы и структура поведения», в которых Дж. Миллер, Ю. Галантер и я (в значительной степени под влиянием Дж. Брунера) освобождались от тесных оков узкого бихевиоризма, чтобы проникнуть в сферу субъективной психологии. Инструментом нашего исследования был компьютер, а объектом — показатели, характеризующие функцию контроля мозга над собственной «входной» информацией. В главе V подчёркивается существование особой системы опережающих процессов; это положение было сформулировано раньше, однако указанная система до сих пор не отделялась от системы обратных связей. Предлагаемая теория, рассматривающая систему опережающих процессов как систему параллельно протекающих процессов переработки информации, а не как единый информационный механизм «входа-выхода», является весьма современной, однако её применение к анализу фактов нуждается ещё в уточнении. Обсуждение концепции опережающих процессов с этой точки зрения началось также во время званого обеда, происходившего в Университете Иллинойса в доме X. фон Форстера. Дискуссия быстро сконцентрировалась вокруг проблемы, волновавшей Росса Эшби. Он пришёл к пониманию опережающих процессов спустя три года после начала её разработки. Я понимал не всё, что он тогда говорил, но я не удивился бы, если бы моё сегодняшнее понимание схемы Т—О—Т—Е (схемы, которую я склонен называть схемой Т—О—Т—Е—ТО—BE, то есть «системой кольцевого функционирования ради ожидаемой цели») совпадало бы с его пониманием этой проблемы.

Таким образом, в первой части книги формулируется общая концепция работы мозга, развиваемая во всех остальных частях. В основе работы мозга лежат процессы, которые организуют синаптические микроструктуры медленных потенциалов. Здесь описываются операции нервной системы, которые организуют в данной системе обратные и опережающие связи. Во второй части эта концепция применяется к анализу нервных процессов, связанных с субъективным опытом, — к восприятиям и переживаниям.

Сюрпризы второй части книги ярляются отражением новых представлений, изложенных в предыдущих главах. Субъективный бихевиоризм, проникший в книгу «Планы и структура поведения», приходит к своему логическому завершению — к тому, что те «призраки в машине», о которых идёт речь в книге Гилберта Райла, выпускаются на свободу и становятся объектом тщательного исследования. Формирование Образов и Интересов свободно обсуждается в чисто психологических терминах. Здесь голографический Образ, определяющий характеристики синаптической микроструктуры медленных потенциалов, получает должное освещение, однако не за счёт умаления значения основанного на опыте изменчивого фильтрующего процесса, опирающегося на циклы Т—О—Т—Е. Если бы кто-нибудь в 1960 году сказал мне, что в 1970 году я смогу сформулировать вероятные гипотезы, относящиеся к пониманию нервных механизмов восприятия, я бы не поверил. Но в 1960 году голограммы, детекторы признаков, перцептроны и тому подобное только лишь появлялись.

В 1960 году я также не имел согласующуюся с неврологией точку зрения на мотивацию и эмоции. Мои усилия в разработке этой проблемы нашли отражение в серии статей, и проблема не была решена до тех пор, пока я не включил её в более широкую тему переживаний. Самое удивительное в этой истории состоит в том, что был проведён экспериментальный нейропсихологический анализ этой проблемы, который вынудил нас пользоваться такими понятиями, как потребности и аффекты, что было продиктовано отнюдь не чисто умозрительными соображениями или философскими установками. Факты вынудили группу исследователей, занимавшихся изучением роли механизмов ствола мозга в мотивации и эмоции, применить такую систему, казалось бы, субъективных понятий.

Только после неоднократного редактирования глава XI приобрела удовлетворительный вид. Я наконец понял, что проблема Интереса шире указанных проблем эмоции и мотивации. Мои сотрудники-клиницисты, работающие в психиатрии и психологии, хорошо знают, о чём идёт речь, и, конечно, это хорошо известно и непосвящённому читателю. Все другие термины, такие, как установка, реакция активации, состояние активации, обозначающие различные аспекты мотивации и эмоции, но не взятые непосредственно из общей физиологии, стали взаимно перекрывать друг друга. Таким образом, во второй части излагается кибернетическая теория, освещающая то, как появляется Интерес к миру, а также голографическая теория, обсуждающая вопрос, как у нас формируются Образы этого мира.

В третьей части я прихожу к согласию со своим ранним классическим бихевиоризмом, возникшим в результате общения с Б. Ф. Скиннером и Ч. Ферстером. Хотя в этой части анализ фактов чисто бихевиористский, я вынужден был пользоваться языком психологии познавательных процессов и языком гуманитарных наук, придавая вместе с тем биологический оттенок неврологическим фактам. Биологи и сторонники психологии познавательных процессов рассуждают с точки зрения структуры процесса; они говорят о компетентности, они знают, что трансплантированные органы, так же, как и организмы, могут обнаруживать стремление к завершению эффективного действия, противостоящего разрушительным влияниям.

Однако подлинную радость при написании этой части доставило мне обилие нейропсихологических данных, собранных за последние пять лет, которые пролили свет на ранее загадочные результаты опытов. Примером может служить история изучения моторной коры и формирующихся в ней Образов результатов. Другим примером является вероятность того, что мозжечок представляет собой своего рода быстродействующий компьютер благодаря быстрому стиранию следов, как это показали Экклс, Ито и Сентаготаи. Наконец, таким примером могут служить и эксперименты Валенстайна и Робертса, на которые моё внимание обратил С. Гликман, описавший их в предварительной рецензии на мою рукопись (а также и его собственные экспериментальные данные). Всё это придало этим главам солидный вид; они стали более теоретическими по сравнению с тем, как они были первоначально написаны.

Наконец, четвёртая часть книги — главы о знаке, символе и языке. Во многих отношениях эти главы были для меня наиболее трудными, отчасти потому, что они в большей мере, чем другие, излагают результаты только моей собственной экспериментальной работы. Я чувствую, что слишком связан фактами, чтобы оценить их с точки зрения широкой перспективы, и в то же время слишком далёк от окончательного решения этой проблемы, чтобы вообще писать о них. Однако при правильном подходе к нейропсихологии нельзя игнорировать роль мозга в коммуникационных процессах. Поэтому я решил открыто высказать мои взгляды с тем, чтобы можно было их проверить и, если это потребуется, изменить. Эти взгляды сложились на основе опыта нейрохирургических операций и того подхода к проблеме языка, который был разработан Дж. Миллером и Н. Хомски. Эти взгляды были отточены в ходе длительных дискуссий с А. Р. Лурия, Р. Якобсоном и Я. Броновским. Противоположная точка зрения, оспариваемая Н. Гешвиндом, была высказана Э. Байем, А. Экаеном и некоторыми другими авторами. Однако и в этом случае, пока не была сделана окончательная редакция этих глав, у меня не было полной ясности относительно различия между свободными от контекста знаками и связанными с контекстом символами. Понимание того, что большинство глаголов является обозначением действий, а не предикацией, также пришло позже, как и отождествление предикации по смыслу с предложением.

В этих последних главах я также попытался набросать картину ближайшего будущего нейропсихологических и нейрофизиологических исследований. Работы Гарднеров с обезьяной Уошо и Д. Примака с обезьяной Сара принадлежат к одному направлению. Мой короткий экскурс в неврологические основы значения и интереса предполагает другой путь. Это — двухполюсная модель особого фильтра признаков, которая может быть переведена на язык цифр электрофизиологических и нейрохимических экспериментов.

Таким образом, различные вопросы нейропсихологии пересматриваются в свете данных, полученных ещё в 1960-х годах. Основные части этой книги находили своё отражение в лекциях, которые я читал в течение 10 лет в Йельском университете ещё до начала работы над этой книгой и в течение другого десятилетия в Стэнфорде — уже в процессе работы над ней. В этих лекциях я сосредотачивал внимание на непонятных и парадоксальных явлениях, не раскрытых в эксперименте. То, чего недоставало этим лекциям, — это некоторой общей структуры, некой единой системы принципов, с помощью которых можно было бы анализировать эти парадоксы. Такой же недостаток был присущ и первым вариантам рукописи этой книги. Структура каждой главы откристаллизовывалась только после того, как она была вчерне написана, после чего я должен был переписать её заново. Этот процесс повторился и тогда, когда уже была закончена вся рукопись, только после этого было произведено деление её на главы. Интересно, однако, что иногда приходилось ещё раз реорганизовывать материал — подразделять текст на разделы, давать им заготовки и делать содержание каждого раздела более ясным.

Эта сложная работа по организации текста привела меня к убеждению, что нейропсихология возмужала. Правда, предмет этой науки излагается в программах и курсах с различными названиями: физиологическая психология, поведенческая нейрофизиология, биопсихология, психобиология, биологические основы поведения и биоповеденческая наука. Каково бы ни было содержание каждой из этих дисциплин, теперь мне ясно, что как у студентов, так и у преподавателей, занимающихся этой областью науки, имеется четыре различных по характеру круга интересов и что часто они неожиданно пересекаются, потому что границы их неясны и не строго определены. Эти интересы следующие: изучение механизмов мозга, психологических функций, модификации и контроля поведения и процессов коммуникации; каждая из этих областей знания пользуется в значительной мере своим особым языком. Хотя все они хорошо согласуются между собой, каждое из этих направлений стремится захватить сферу другого.

Последним сюрпризом было для меня то, каким образом решилась проблема взаимоотношения психики и мозга. Когда я начал свои исследования в этой области, я был уверен, что био тюведенческий подхоц к данной проблеме оградит психологию от идеализма, подобно тому, как биохимия ограждает биологию от ьитализма. Однако я недооценил должным образом мозг, его способность кодировать информацию. Камнем преткновения в этой проблеме стал язык кодирования; является ли этот язык духом или материей? Биологическое решение этой дилеммы было неожиданным для меня, даже когда я приступил к написанию последней главы.

Меня беспокоит, сумел ли я передать своё волнение, вызванное путешествием по этой области знания, сулящим столько открытий. Многое зависит от того, смог ли я соткать чёткий узор из тонких нитей фактов. Во всяком случае эта книга будет служить в качестве дневника такого путешествия, и я адресую его студентам, коллегам и всем интересующимся этой областью науки. Возможно, что эта книга окажется полезной и в других отношениях.

Когда дело дошло до публикации, я обнаружил, что изложенные факты не получили ещё достаточного объяснения. Основная цель экспериментов состоит в том, чтобы раскрыть центральный подход к организации поведения, к анализу того, что делает человека человеком (Pribram, 1971). Во время недавней поездки я осуществил своё давнее желание посетить лабораторию К. Терцуоло, чтобы познакомиться с современным подходом к нейрофизиологии рефлекса (как это следует из глав XII ж XIII, изменение этого подхода связано с привлечением к объяснению проблемы некоего общего механизма, работающего по линейным закономерностям, несмотря на некоторые локальные нелинейности (Terzuolo, Popelle, 1968). Во время этой же поездки я познакомился с опытом Г. Джаспера (Jasper, 1969, Jasper, Koyama, 1969), в которых при электрической стимуляции подкорковых структур из мозговой коры кошки извлекались химические агенты. (Эти данпые были нужны мне, чтобы разрешить некоторые сомнения, изложенные в главе XV.) Я также с радостью узнал (о чём сразу же и написал), что Д. Поллен (1971) демонстрировал в Гарвардском университете, как «стриарная кора превращает топографические признаки зрительного пространства па уровне латерального коленчатого тела в преобразование Фурье или в пространственно организованное частотное представительство в комплексе клеток одного уровня через посредство простых клеток (сензитивных к линии), что является фазой — интеграции в колонки». Короче, световой поток, захватывающий соседние рецептивные поля «эффективно расчленяется на ряд неволновых градиентов, пересекающихся под различными углами и покрывающих широкий диапазон колебаний, соответствующих градусах зрительного угла». И тогда же я встретился с Р. Шоу и обсудил с ним способы проверки этой гипотезы с помощью поведенческого эксперимента и моделирования на ЭВМ, а также — с помощью кодирования временных параметров процессов в трехмерных голографических структурах. Перейдя к более важным философским аспектам, мы говорили в тот вечер о сходстве между многомерной голографией и путём, который прошёл Лейбниц от изобретения интегрального исчисления до своей теории монад, о сходстве развития этих идей с анализом Рассела ряда положений Джемса. Действительно, «истина возникает из фактов, но она и опережает факты, и кое-что к ним прибавляет, а эти факты вновь создают или открывают истину… и так до бесконечности».