Ii. теория функциональных систем в отдельных областях психологии 1. системная психофизиология

Поведенческий континуум. В классическом варианте ТФС включала понятие "пускового стимула". Однако кажущаяся необходимость использования этого поня­тия отпадает при рассмотрении поведенческого акта не изолированно, а как компо­нента поведенческого континуума,последовательности поведенческих актов, совер­шаемых индивидом на протяжении его жизни. При этом оказывается, что следую­щий акт в континууме реализуется после достижения и оценки результата предыдущего акта. Эта оценка - необходимая часть процессов организации следую­щего акта, которые, таким образом, могут быть рассмотрены как трансформацион­ные, или процессы перехода от одного акта к другому. Места для стимула в контину-

уме нет (рис. 1). С теми изменениями среды, которые традиционно рассматриваются как стимул для данного акта, информационно связано на самом деле предыдущее по­ведение, в рамках которого эти изменения ожидались, предвиделись в составе модели будущего результата - цели.

Представление о детерминации активности нейрона в теории функциональных систем. С позиций парадигмы реактивности поведение индивида представляет собой реакцию на стимул. В основе реакции лежит проведение возбуждения по рефлектор­ной дуге, обеспечиваемое нейронами - элементами, реагирующими разрядами на стимул, в качестве которого выступает импульсация, получаемая нейроном от других клеток.

П.К. Анохин считал неправомерным перенос представления о проведении воз­буждения с нервного волокна на нейрон. Он считал, что процесс, обеспечивающий переход от пре- к постсинаптическим образованиям, продолжается в непрерывной цепи химических процессов внутринейрона и, главное, все межклеточные контакты служат обмену метаболическими субстратамимежду контактирующими клеточны­ми образованиями. Переход от "проведенческой концепции" к рассмотрению нейро­на как "организма", получающего необходимые ему метаболиты из окружающей "микросреды", был тем шагом, который предопределил направление последующей разработки проблемы в системной психофизиологии.

В ее рамках развито представление о том, что нейрон, как и любая живая клетка, реализует генетическую программу, нуждаясь в метаболитах, поступающих к нему от других клеток [47]. Последовательность событий в деятельности нейрона пред­ставляется аналогичной той, которая характеризует целенаправленный организм, а его импульсация - аналогом действию индивида. Активность нейрона, как и поведе­ние организма, является не реакцией, а средством изменения соотношения со средой, "действием", которое обусловливает устранение несоответствия между "потребнос­тями" и микросредой, в частности, за счет изменений кровотока, метаболического притока от глиальных клеток, активности других нейронов. Эти изменения, если они соответствуют текущим метаболическим "потребностям" нейрона, приводят к до­стижению им "результата" (получению необходимого набора метаболитов) и пре­кращению его импульсной активности. Обеспечить "потребности" своего метабо­лизма нейрон может, только объединяясь с другими элементами организма в функ­циональную систему. Их взаимосодействие, совместная активность обеспечивают достижение результата, нового соотношения целостного индивида и среды. "Изнут­ри", на уровне отдельных нейронов достижение результата выступает как удовлетво­рение метаболических "потребностей" нейронов и прекращает их активность.

Итак, поскольку системная психофизиология отвергает парадигму реактивности, основывая свои положения на представлении об опережающем отражении, о направ­ленной в будущее активности не только индивида, но и отдельных нейронов, постоль­ку она обеспечивает для психологии, оперирующей понятиями активности и целена­правленности, возможность избавления от эклектических представлений, часто по­являющихся при использовании материала нейронаук.

Решение психофизиологической проблемы в системной психофизиологии. С по­зиций бихевиоризма можно полагать, что "рассмотрение проблемы дух - тело не за­трагивает ни тип выбираемой проблемы, ни формулировку решения этой проблемы" [37, с. 25]. Мы считаем, что именно от ее решения зависит понятийный аппарат ис­следования, его задачи и методы. Традиционные психофизиологические исследова­ния проводятся, как правило, с позиций "коррелятивной (сопоставляющей) психофи­зиологии".В этих исследованиях психические явления напрямую сопоставляются с локализуемыми элементарными физиологическими явлениями. Задачей подобных исследований, формулируемой, как правило, в терминах парадигмы реактивности, является разработка представлений о физиологических механизмах психических процессов и состояний. В рамках подобных представлений "психические процессы" описываются в терминах возбуждения и торможения мозговых структур, свойств ре-

цептивных полей нейронов и т.п. Следствие подобных корреляций - редукционизм [11,20].

Решение задач коррелятивной психофизиологии не требует какой-либо специаль­ной методологии,которая могла бы, по выражению Анохина, стать "концептуаль­ным мостом" между психологией и физиологией. Если психолог при изучении вос­приятия сложных зрительных паттернов регистрирует какой-либо электрофизиоло­гический показатель или нейрофизиолог при обсуждении свойств активности нейронов сенсорных структур использует термины "восприятие", "образ" и т.п., их работы могут рассматриваться как психофизиологические с позиций коррелятивной

психофизиологии, которая неоднократно подвергалась аргументированной критике и психологов, и психофизиологов [3, 16, 46, 47].

Принципиальным недостатком коррелятивной психофизиологии является прямое сопоставление психического и физиологического, что сточки зрения психологии ма­лопродуктивно [28, 39 и др.] и неизменно приводит к рассмотрению психологических и физиологических процессов как тождественных, параллельно протекающих или взаимодействующих.

В настоящее время многие психологи и философы в качестве основного препят­ствия на пути к синтезу психологического и физиологического знания рассматрива­ют эмерджентность психического, т.е. появление на уровне психического таких спе­цифических качеств, которыми не обладает физиологическое [50]. Системное реше­ние психофизиологической проблемы, данное В.Б. Швырковым [43, 47], превращает эмерджентность, которая была пропастью, разделяющей психологию и нейронауки, в "концептуальный мост", объединяющий эти дисциплины и формирующий новое направление исследований - системную психофизиологию. Вкачестве "концепту­ального моста" в системной психофизиологии использовано развитое в рамках ТФС представление о качественной специфичности, эмерджентности системных процес­сов, в которых для достижения результатов поведения организуются частные, ло­кальные физиологические процессы, но которые несводимы только к ним.

Суть системного решения психофизиологической проблемы заключена в следую­щем положении. Психические процессы, характеризующие организм и поведенчес­кий акт как целое, и нейрофизиологические процессы, протекающие на уровне от­дельных элементов, сопоставимы только через информационные системные процес­сы, т.е. процессы организации элементарных механизмов в функциональную систему. Иначе говоря, психические явления могут быть сопоставлены не с самими локализуемыми элементарными физиологическими явлениями, а только с процесса­ми их организации.При этом психологическое и физиологическое описания поведе­ния и деятельности оказываются частными описаниями системных процессов.

Психика в рамках этого представления рассматривается как субъективное отра­жение объективного соотношения организма со средой, а ее структура - как система взаимосвязанных функциональных систем (ср. с представлением о функциональной системе как элементе психики у Я.А. Пономарева [27]). Изучение этой структуры есть изучение субъективного, психического отражения.

Приведенное решение психофизиологической проблемы избегает 1) отождеств­ления психического и физиологического, поскольку психическое появляется только при организации физиологических процессов в систему; 2) параллелизма, поскольку системные процессы есть процессы организации именно элементарных физиологи­ческих процессов; 3) взаимодействия, поскольку психическое и физиологическое -лишь аспекты рассмотрения единых системных процессов. Возможность избавиться от указанных проблем дает основание полагать, что это решение дано в рамках ме­тодологически последовательного системного подхода [14].

Задачи системной психофизиологии. Приведенное решение психофизиологичес­кой проблемы делает системный язык пригодным для описания субъективного отра­жения в поведении и деятельности с использованием объективных методов исследо­вания. Этот подход позволяет объединить психологические и естественнонаучные стратегии исследования в рамках единой методологии системной психофизиологии. Специфические задачипоследней состоят в изучении закономерностей формирова­ния и реализации систем, их таксономии, динамики межсистемных отношений в по­ведении и деятельности. Значениесистемной психофизиологии для психологиисо­стоит в том, что ее теоретический и методический аппарат позволяет избавить по­следнюю от эклектики при использовании материала нейронаук (см. выше) и описать структуру и динамику субъективного мира на основе объективных показате­лей, в том числе электро-, нейрофизиологических и т.п.

Аппарат системной психофизиологии может быть также применен для системно­го описания состояний субъективного мира, соответствующих тем или иным поняти­ям не только научной, но и обыденной психологии [32, 50], которые отражают важ­ные в практическом отношении характеристики поведения человека, например "со­мнение", "уверенность", "ненависть", "внимание" и мн. др. Поскольку настроения, самооценка, поступки людей "определяются объективными законами субъективной реальности", постольку представляется очевидным: изучение этих закономерностей в системной психофизиологии может быть чрезвычайно эффективным [46].

Системная структура и динамика субъективного мира человека и животных. Наряду с идеей системности к основным, лежащим в истоках ТФС, относится идея развития, воплощенная в концепции системогенеза [9]. В отличие от концепции ор­ганогенеза, постулирующей поэтапное развитие отдельных морфологических орга­нов, выполняющих соответствующие локальные "частные" функции, концепция си­стемогенеза утверждает, что гетерохронии в закладках и темпах развития отдельных морфологических компонентов организма на ранних этапах индивидуального разви­тия связаны с необходимостью формирования не сенсорных или моторных, актива-ционных или мотивационных, а "общеорганизменных" целостных функциональных систем, которые требуют вовлечения множества разных элементов из самых различ­ных органов и тканей.

В настоящее время становится общепризнанным, что многие закономерности мо­дификации функциональных, морфологических свойств нейронов, а также регуля­ции экспрессии генов, лежащие в основе научения у взрослых, сходны стеми, что действуют на ранних этапах индивидуального развития (см. в [8]). Это дает основание рассматривать научение как "реювенилизацию".

В рамках ТФС наряду с признанием специфических характеристик ранних этапов индивидуального развития (по сравнению с поздними) уже довольно давно [35, 39,42] было обосновано представление о том, что системогенез наблюдается не только в раннем онтогенезе, но и у взрослых, так как формирование нового поведенческого акта есть формирование новой системы. Развитие системогенетических представле­ний привело к выводу, что принципиальным для понимания различий роли отдель­ных нейронов в обеспечении поведения является учет истории формирования пове­дения[2, 5], т.е. истории последовательных системогенезов; разработана и системно-селекционная концепция научения[54]. Эта концепция созвучна современным идеям о "функциональной специализации", пришедшим на смену идеям "функциональной локализации", о селективном (отбор из множества исходно разнообразных клеток мозга, обладающих определенными свойствами), а не инструктивном (изменение свойств, "инструктирование" клеток соответствующими сигналами) принципе, лежа- ^v щем в основе формирования нейронных объединений на ранних и поздних стадиях онтогенеза [53].

В рамках системно-селекционной концепции научения формирование новой сис­темы рассматривается как фиксация этапа индивидуального развития - формирова­ние нового элемента индивидуального опытав процессе научения. Формирование си­стемы обеспечивается путем селекции нейронов из резерва (ранее молчавших кле­ток) и установления их специализации относительно этой системы [17, 54]. Специализация нейронов относительно вновь формируемых систем (системная спе­циализация)постоянна, т.е. нейрон системоспецифичен.В основе образования ново­го элемента опыта лежит не "переспециализация" ранее специализированных нейро­нов, а установление постоянной специализации относительно вновь формируемой системы части нейронов резерва. Таким образом, в процессе формирования индиви­дуального опыта вновь сформированные системы не сменяют предсуществующие, но "наслаиваются"на них, представляя собой "добавку" к ранее сформированным. При этом оказывается, что осуществление поведения обеспечивается реализацией не только новых систем (рис. 2, НС), сформированных при обучении актам, составляю­щим это поведение, но и одновременнойреализацией множества более старых сис-

тем (рис. 2, СС), сформированных на предыдущих этапах индивидуального развития [2, 6, 47]. Последние могут вовлекаться в обеспечение многих поведений, т.е. отно­ситься к элементам индивидуального опыта, общим для разных актов.

Следовательно, реализация поведенияпредставляет собой реализацию истории формирования поведения,т.е. множества систем, каждая из которых фиксирует этап становления данного поведения.

Специализация нейронов относительно элементов индивидуального опыта озна­чает, что в их активности отражается не внешний мир как таковой, а соотношение с ним индивида. Поэтому описание системных специализаций нейронов оказывается одновременно описанием субъективного мира, а изучение активности этих нейронов -изучением субъективного отражения. В рамках такого описания субъективный мирпредстает как структура, образованная накопленными в эволюции и в процессе ин­дивидуального развития системами, закономерности отношений между которыми (межсистемные отношения)могут быть описаны качественно и количественно, а субъект поведения- как весь набор функциональных систем, из которых состоит ви­довая и индивидуальная память. Состояние субъекта поведенияпри этом определя­ется через его системную структуру как совокупность систем разного фило- и онто­генетического возраста, одновременно активированных во время осуществления конкретного акта.

С этих позиций динамика субъективного мираможет быть охарактеризована как смена состояний субъекта поведения в ходе развертывания поведенческого контину­ума (рис. 1). Упоминавшиеся ранее переходные (трансформационные) процессы те­перь предстают как смена одного специфического для данного акта набора систем другим, специфичным для следующего акта в континууме. Во время переходных про­цессов отмечается "перекрытие" активаций нейронов, относящихся к предыдущему и последующему актам, а также активация "лишних" нейронов, не активирующихся в упомянутых актах [18, 24, 48, 43].

Перекрытие может быть рассмотрено как "коактивация" нейронов, во время ко­торой происходит согласовывание состояний одновременно активных клеток, при­надлежащих к системам разных актов, связанным логикой межсистемных отноше­ний. Вероятно, это согласовывание лежит в основе системных процессов, которые включают оценку индивидом достигнутого результата, зависящую от данной оценки организации следующего акта и реорганизации отношений между системами только что реализованного акта. Наличие активаций "лишних" нейронов показывает, что

данные процессы происходят с вовлечением и, возможно, с модификацией также и остальных элементов опыта, представителями которых являются "нелишние" в дей­ствительности нейроны.

С позиций системной психофизиологии проблема "локализации психических функций" должна быть переформулирована как проблема проекции индивидуально­го опыта на структуры мозга.

Эксперименты, в которых анализировалась системная специализация нейронов многих центральных и периферических структур мозга, показали, что в целом ней­роны новых специализаций максимально представлены в коре мозга (хотя отдельные ее области могут сильно различаться по этому параметру) и в меньшей степени или совсем отсутствуют в ряде филогенетически древних и периферических структур. Нейроны же более старых специализаций в значительном числе представлены как в корковых, так и в других структурах (см. в [2, 6, 47]).

Проекция опыта на структуры мозга может изменяться и при нормальном ходе индивидуального развития за счет формирования новых систем, и в условиях патоло­гии. В последнем случае обнаруживается повышенная чувствительность нейронов наиболее новых систем к патологическим воздействиям. Мы полагаем, что эта повы­шенная чувствительность, являясь психофизиологическим основанием закона Рибо,определяет описываемую им феноменологию [6].

Ясно, что одной из главных целей изучения мозгового обеспечения формирова­ния и реализации индивидуального опыта у животных является обнаружение таких закономерностей, которые могли бы быть использованы для разработки представ­лений о субъективном мире человека. Однако на традиционных путях достижения этой цели возникают существенные методологические препятствия. Предполагает­ся, что упомянутые закономерности могут существенно изменяться от животного к человеку. В связи с этим высказывается следующая точка зрения. В изучении специ­фически человеческих функций, таких, например, как использование языка, данные, полученные в экспериментах с животными, не могут быть полезны [55]. Не отрицая специфики субъективного мира человека и понимая необходимость ее анализа, мож­но считать приведенную выше радикальную и довольно распространенную точку зрения следствием методологии парадигмы реактивности, в которой активирование отдельных структур мозга связывается с выполнением специфических функций, та­ких, как сенсорный анализ, генерация моторных программ, построение когнитивных карт и т.д. При этом, естественно, оказывается, что в экспериментах с животными нельзя изучать те специфические функции, под которые у них не существует специ­альных структур и механизмов.

В системной психофизиологии эти препятствия устраняются. Активность нейро­нов в ней связывается не с какими-либо специфическими "психическими" или "теле­сными" функциями, а с обеспечением систем, в которые вовлекаются клетки самой разной анатомической локализации и которые, различаясь по уровню, сложности и качеству достигаемого результата, подчиняются общим принципам организации функциональных систем [9, 10]. Поэтому системные закономерности, выявленные при изучении нейронной активности у животных, могут быть применены для разра­ботки представлений о системных механизмах формирования и использования инди­видуального опыта в разнообразной деятельности человека, например в задаче кате­горизации слов родного и иностранного языка (см. в [7] и ср. сточкой зрения [55]), а так­же в операторских задачах, совместной игровой деятельности у детей и взрослых, ситуации ответа испытуемых на тестовые вопросы психодиагностических методов [6].

Существование наряду с общесистемными закономерностями специфики челове­ческого опыта можно особенно ярко продемонстрировать, сравнив у человека и жи­вотных только что рассмотренные переходные процессы, включающие оценку ре­зультата. Заметим, что именно эти процессы приводил в пример Анохин [6, с. 397], утверждая изоморфность системных механизмов (операциональной архитектоники систем) и различное их "заполнение" у человека и животного.

Конечно, оценка результатов поведения осуществляется как животными, так и человеком. Однако состав индивидуального опыта, вовлекаемого в этот процесс, у них различается. Животное использует лишь опыт его собственных отношений со средой или, возможно, в специальных случаях, опыт особи, с которой оно непосред­ственно контактирует. Человек же использует опыт всего общества, всех поколений. У человека индивидуальный опыт включает специфические элементы, являющиеся трансформированными единицами общественного опыта [28], знаниями, которые ус­воены им в процессе индивидуального развития [33]. Использование этих трансфор­мированных единиц означает, что, оценивая результаты своего поведения, человек смотрит на себя "глазами общества" и "отчитывается" ему. Специальный инструмент трансформации и отчета - речь.

Очевидно, что наиболее адекватным психофизиологическим методом исследова­ния субъективного мира человека, дающим возможность прямого описания таксоно­мии и отношений между элементами опыта, был бы анализ динамики активности нейронов, специализированных относительно систем разного возраста [47]. Однако по целому ряду этических и методических причин наиболее распространенным мето­дом изучения активности мозга у человека продолжает оставаться анализ ЭЭГ наря­ду с другими методами картирования мозга. В системной психофизиологии были те­оретически и экспериментально обоснованы положения о соответствии компонен­тов ЭЭГ-потенциалов динамике системных процессов на последовательных этапах реализации поведения и импульсации нейронов различной специализации [15, 24,43,45]. В рамках упомянутых представлений знания о связи ЭЭГ и активности нейронов с ди­намикой системных процессов, полученные в процессе экспериментов на животных, могут служить основой для использования регистрации суммарной электрической активности мозга в решении задач системной психофизиологии, относящихся к изу­чению закономерностей формирования и реализации индивидуального опыта у чело­века [6, 13,24,43,45].

Теоретический и методический аппарат качественного и количественного анали­за системных процессов, лежащих в основе формирования и реализации индивиду­ального опыта в норме и его реорганизации в условиях патологии, позволяет объе­динить в рамках системной психофизиологии исследования самого разного уровня. Это работы по изучению клеточных и субклеточных механизмов формирования но­вых системных специализаций и межсистемных отношений, отражения истории обу­чения и межвидовых различий в системной организации активности нейронов у жи­вотных. В экспериментах с участием испытуемых анализируется системная органи­зация высоко- и низкоэффективной операторской деятельности и динамика ее усовершенствования, закономерности формирования и реализации индивидуального опыта в деятельности, предполагающей субъект-субъектные отношения у детей и взрослых, особенности структуры индивидуального опыта, опосредующей валидные формы отчетной деятельности испытуемых. Все эти и другие исследования прово­дятся в лаборатории нейрофизиологических основ психики Института психологии РАН, созданной в 1972 г. П.К. Анохиным и В.Б. Швырковым и признанной в настоя­щее время одной из ведущих научных школ России [34].