Иерархическая («вертикальная») система регулирования и ее становление
В этой книге были рассмотрены многие факты, сви детельствующие о наложении на одни и те же пси хофизиологические функции возрастных, поло вых, нейродинамических и других свойств или осо бенностей индивида. Именно констелляция этих свойств, или целостная природа индивидуального развития, регулирует динамику функций1. Обычно, когда говорят о регулировании пу тем воздействия управляющего прибора на ис полнительные, индуцирующего механизма — на индуцируемый и т. д., имеют в виду управление процессами в определенной замкнутой системе. В такой системе между процессами возникают отношения по типу доминантных и субдоминан тных отношений, т. е. субординационных, но вме сте с тем распространены и отношения взаимно го усиления или взаимного ослабления свойств по типу координационныхотношений. Однако при регулировании в организме как живой управ ляющей системе процессов жизнедеятельности и поведения возникают разнообразные взаимо связи и взаимовлияния между свойствами этих процессов. Мы думаем, что относительное взаимосоот ветствие между возрастными, половыми, консти туциональными и нейротипологическими осо1
См., например: Регуляция вегетативных и анимальных функций в онтогенезе: Сб. — М.: Наука, 1966.
Глава 6. Нейропсихическая регуляция индивидуального развития человека
бенностями обеспечивается регулированием не только процессов, но и свойств индиви да в онтогенетическом развитии. Любая биологическая система, в том числе и головной мозг человека, представля ет собой сложную организацию контуров регулирования с многочисленной цепью зве ньев, включающих объекты регулирования, измерительные и исполнительные устрой ства, механизмы обратной связи, обеспечивающие постоянство регулируемой вели чины. В мозговой деятельности человека совмещены все типы обратных связей, свойственные живым управляющим системам. В ходе биологической эволюции обра зовались, как показал А. А. Малиновский, различные типы обратных связей, обеспе чивающие кольцевую регуляцию жизненных процессов путем стабилизации функций: то путем их нарастания, то посредством их дифференциации и ухода от неблагопри ятного состояния. Особенно важно сочетание типов стабилизации и нарастания, спо собствующих изменению порогов реакций регулируемых органов2. В человеческом мозгу различные типы обратных связей действуют не только по следовательно, но и одновременно в разных отделах и на разных уровнях централь ной нервной системы. В связи с этим важно отметить существенную особенность био логических систем сравнительно с автоматическими устройствами, которую С. Н. Брайнес охарактеризовал так: «Одна система биорегулирования может также содержать (и обычно содержит) не один контур, а несколько дублеров»3. Дублирование контуров регулирования в одной биологической системе — явле ние, в высшей степени характерное именно для мозговой деятельности. «Ступенча тость» механизмов регулирования следует понимать и в этом смысле, поскольку дуб лирование контуров регулирования происходит на различных уровнях центральной неовной системы, особенно на уровне мозгового ствола с его ретикулярной формаци ей, субкортикальных и кортикальных аппаратов. Поэтому не случайно в теории био регулирования важнейшее значение приобрела идея «многоэтажной иерархической системы». Эта идея была развита Н. А. Бернштейном первоначально в теории регуля ции движений, а затем в новой концепции физиологии активности4. Эта же идея со ставляет содержание гипотезы С. Н. Брайнеса и В. Б. Свечинского о трех уровнях био логического регулирования, между которыми имеются определенные субординаци онные отношения в программировании и регулировании процессов внутренней среды организма и его взаимодействия с внешней средой5. Идея субординационной иерархической системы биорегулирования своеобразно представлена в концепции, согласно которой головной мозг участвует в регулирова нии не целиком, а своими, специальными регулирующими структурами, от которых зависят другие, так называемые оперативные структуры мозга. Эту концепцию в на шей литературе развивают Н. И. Гращенков, Л. П. Латаш и И. М. Фейгенберг. Они относят к регулирующим органам аппараты разных уровней и происхождения: рети2
Малиновский А. А. Типы управляющих биологических систем // Пробл. кибернетики: Сб. — Т. 4. — М.: Изд. АН СССР, 1960. - С. 169. 3 Брайнес С. Н. Нейрокибернетика // Кибернетику — на службу коммунизу: Сб. — М.: Госэнергоиздат, 1961. - С. 146. 4 Бернштейн Н. А. Очередные проблемы физиологии активности // Пробл. кибернетики: Сб. — Т. 6. — М.: Изд. АН СССР, 1961. 5 Брайнес С. Н. Указ. соч.
Человек как предмет познания
кулярную формацию мозгового ствола, неспецифические таламо-кортикальные про екции, мозжечок, корковые и подкорковые структуры обонятельного мозга, лимбическую кору, передние отделы лобной коры и некоторые другие кортикальные аппа раты. Признается, однако, что деление мозговых структур на регуляторные и оператив ные не может считаться строгим, поскольку процессы саморегулирования имеют мес то и в так называемых оперативных отделах мозга. Поэтому в общей характеристи ке биорегулирования и названные авторы подчеркивают в качестве главной черты «иерархию процессов саморегулирования»6, причем применяют весьма выразитель ную терминологию, обозначающую такую иерархию. Они говорят о «вертикальной» организации любой функции в нервной системе. О подобном вертикальном подразделении более общей системы нейрогуморальной регуляции говорит также Г. Дришель, включая сюда серию контуров регулирова ния, начиная с гомеостатического механизма печени и кончая корой головного мозга, соединяемых прямыми и обратными связями через островковые аппараты поджелу дочной железы и систему гипофиз — промежуточный мозг7. Значение вертикальной, или иерархической, организации контуров регулирования возрастает в процессе био логической эволюции по мере цефализации и кортикализации нервных функций. Дей ствительно, эта вертикальная, или многоэтажная иерархическая, система регулирова ния является основной, определяющей целостность организма, единство процессов жизнедеятельности и поведения. Представляется вполне правомерным использовать общие кибернетические схемы контуров регулирования в области психофизиологии человека. Однако при этом необ ходимо учитывать одно из существенных различий между техническими и биологиче скими системами как регуляторами. Оно заключается в том, что каждой технической системе строго заданы те или иные свойства регулирования и одни и те же субордина ционные отношения между регуляторами, определяющие режим работы данной систе мы регулирования. Если возникает отклонение от заданных субординационных отно шений и рассогласование функций регуляторов, то посредством специальных механиз мов обратных связей восстанавливается заданный порядок. Такая техническая система является как бы с самого начала «зрелой». Между тем мы ничего не поймем в иерархической вертикальной организации нейрорегуляции, если будем игнорировать процессуальный характер ее онтогенетиче ского становления. Эта организация имеет решающее значение для регулирования вза имосвязей между основными свойствами онтогенетического развития человека, но она сама подвержена законам созревания, зрелости и старения. Такая система регулирования, разумеется, не является зрелой с самого начала и только в общем процессе созревания (общесоматическом, половом и нервно-психи ческом) достигает высокостабилизированного уровня, существующего до тех пор, пока общие инволюционные процессы вновь не изменят субординационных отноше ний между всеми отделами центральной нервной системы. Зависимость основной сис6 7
Грашенков Н. И., Латаш Л. П., Фейгенберг И. М. Диалектический материализм и некоторые вопросы современной нейрофизиологии. — М., 1962. — С. 48. Дришель Г. Регулирование уровня сахара в крови // Процессы регулирования в биологии: Сб. — М: ИЛ, 1960.
Глава 6. Нейропсихическая регуляция индивидуального развития человека
темы нейрорегулирования от общих законов онтогенетической эволюции имеет фун даментальное значение, и поэтому теория биологического регулирования обязатель но должна быть генетической, рассматривающей все механизмы этого регулирования в онтогенетической эволюции. Неравномерность нарастания общего веса головного мозга в раннем онтогенезе человека, равно как и раннее проявление полового диморфизма в росте мозга, общеиз вестны. Менее известно то, что в первые годы жизни ребенка эти моменты специфи чески проявляются в развитии больших полушарий, мозжечка и мозгового ствола. Изменения в весе, конечно, далеко не полностью характеризуют это развитие, но все же достаточно показательны для картины формирования головного мозга как единой субординационной системы. Современная неврология связывает с мозговым стволом важнейшие функции ретикулярной формации как регулятора взаимосвязей между большими полушариями головного мозга и внутренней средой организма. Для наших целей достаточно сопоставить относительные величины веса (в про центах) больших полушарий, мозжечка и мозгового ствола с общим весом головного мозга детей (табл. 23)8. В раннем онтогенезе, как видим, мозговой ствол относительно увеличивается в весе к 2,5 месяцам жизни (как у мальчиков, так и у девочек), затем несколько понижа ется (к 12 месяцам) и вновь возрастает. Что касается веса мозжечка, являющегося важ нейшим регулятором нервно-мышечных координации, установок тела, вестибулярно-кинестетических связей и т. д., то отмечается хотя и неравномерное по величинам, но постоянное увеличение его веса в первые годы жизни, причем у девочек эта тенден ция выражена более резко. В зрелые и старческие годы, по данным Р. Эллиса, сохраняется относительно боль ший вес мозжечка у женщин. За исключением двух возрастных периодов (50-60 и 70-80 лет), с 20 до 90 лет обнаруживается этот феномен, причем относительный вес мозжечка у женщин является не только большим, но и стабильным (11 % от общего веса головного мозга), между тем как относительные величины веса мозжечка у муж чин варьируют почти по всем периодам9. Существенно изменяется показатель прироста относительного веса больших по лушарий (к общему весу головного мозга). С момента рождения до 4-4,5 лет имеет место некоторое уменьшение величины такого прироста, несмотря на значительное возрастание общего веса мозга и больших полушарий (с 91,16 у мальчиков и 91,2 у девочек до 85,6 у мальчиков и 86,0 у девочек). Следует отметить, что такое уменьше ние величин прироста относительного веса больших полушарий резче выражено у мальчиков. Во все периоды раннего онтогенеза процентное отношение веса полуша рий к общему весу головного мозга выше у девочек. Явления полового диморфизма постоянно перекрывают общие возрастные изменения мозга и явно свидетельствуют о том, что эти изменения связаны с эволюцией не только рефлекторных приспособле ний к внешней среде, но и аналогичных приспособлений к внутренней среде организ ма, к которой Павлов относил как функции внутренних органов, так и скелетно-мускульную энергию организма.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Иерархическая («вертикальная») система регулирования и ее становление» з дисципліни «Людина як предмет пізнання»
