Вся фигня – от мозга?! Простая психосоматика для сложных граждан - Василий Чибисов

Короткие цепочки не так интересны. А если цепочка проходит сквозь все слои неокортекса, как на рисунке 3.1? На одном конце цепочки – сигма-система, то есть всего шаг до рецепторов, до моторных и вегетативных нейронов. А от них – к восприятию и преобразованию внешнего мира. На другом конце цепочки – высшие абстракции, слова, символы, категории.

Рис. 3.1. Пример двух сквозных цепочек, соединяющих сигму систему и глубинные слои неокортекса. Нейроны, задействованные в сквозных цепочках, обозначены красным. Серые нейроны образуют достаточно длинные, но не сквозные цепочки

Сквозная цепочка связей между физическим раздражителем (объектом, человеком) и дальними слоями неокортекса соединяет реальное с психическим. Так происходит интеграция сигма- и пси-системы. В общей психологии в таком случае говорят о высших психических функциях. Их не так много: мышление, внимание, память, речь, воля, эмоции, рефлексия, восприятие. В общей психологии каждая функция рассматривается отдельно, для каждой имеется свой методологический подход. Мы же теперь знаем, что все высшие психические функции – это просто сквозные цепочки нейронных связей. Пересечения, ветвления и прочие взаимодействия разных цепочек обеспечивают интегральность и многогранность психических процессов.

Доведя наше стремление к универсальности и содержательной простоте до предела, мы можем спокойно рассматривать все сквозные цепочки как новые психические объекты. «Новые» в том смысле, что в предыдущем подходе они не фигурировали.

А цепочки, которые не осилили пересечение всех слоёв, мы просто выбросим из рассмотрения. Конечно, такие короткие связи тоже нужны мозгу, но их вклад в психосоматику ничтожно мал. Мы ведь уже договорились, что нас интересует смычка самых высших абстракций (слов, символов) и соматических процессов. Поэтому связи, ограниченные только дальними слоями неокортекса, идут мимо – там зашифрованы всякие логические операции, решение сложных уравнений, высокое искусство, философия. То же для связей в ближних слоях – они будут важны при изучении сенсомоторного интеллекта, арт-терапии, автоматизации деятельности. Совсем другое дело, когда ближнее и дальнее (сигма и пси) образуют одно целое. Например, когда мысли о высоком невозможны без расчёсывания шеи и рук до крови.

Рис. 3.2. Очистка нейронной сети от структурного шума.

а) Убраны нейроны, не являющиеся звеньями сквозных цепочек. б) Убраны все нейроны, кроме точек пересечения цепочек

Такой приём помогает здорово избавиться от структурного шума, то есть от обилия нейронов и связей. Сравните нейронную сеть до и после выделения сквозных цепочек (рис. 3.2). Остались только сквозные маршруты. Даже нейроны, бывшие звеньями в цепочках, можно стереть, оставив только развилки. Ни слоёв, ни ступенчатых функций активации, ни дендритов, ни аксонов – «пропал Иершалаим»!

Мы пока не будем давать название новым объектам, сохраним интригу (для тех, кто не читает названия глав). Да и рановато говорить об особом названии! Если всё сводится к сквозным цепочкам, то и называть новые объекты желательно сквозными цепочками, чтобы не вносить путаницу. К счастью, есть и более сложные нейронные узоры, через которые реализуются и высшие психические функции, и психосоматика.

3.2. Усложняем на кошках

Теперь пусть связей и нейронов будет больше. Вместо А – группа нейронов А1, А2, А3…, вместо С – группа С1, С2, С3… А вот нейрон В остаётся один-одинёшенек! И принимает сигналы ото всех нейронов группы А, суммирует и передаёт сигнал всем нейронам группы С (рис. 3.3). Не самая оптимальная структура связей. Можно ли её как-то упростить или объединить некоторые связи между собой?

Попробуем повторить подвиг с переменной связью. Скажем, что нейрон А1 связан с каждым нейроном из группы С. Нарисуем (рис. 3.3) и лучше остановимся на этом. Потому что, если честно чертить все связи каждого нейрона из А с каждым нейроном из С, схема сети будет похожа на пьяного осьминога. Число стрелочек здесь равно числу нейронов в А умножить на число нейронов в С.

Ничего себе «упрощение»! Но согласитесь, что здесь напрашивается какое-то красивое объединение или обобщение. Раз связи от разных нейронов тянутся к одному общему узлу, то стоит заподозрить их в информационном сговоре. Например, каждая связь передаёт кусочек сведений о каком-то важном объекте. И когда кусочков достаточно, мозг распознает целостный образ и принимает необходимые меры. Нет нужды собирать все кусочки – лишь бы на входе нейрона В накопилось достаточно потенциала.

Рис. 3.3.

а) Пучок нейронов n на k, фокусирующийся на нейроне В.

б) Попытка избавиться от нейрона В, соединяя группы нейронов А и С по принципу «каждый с каждым».

Изображены только исходящие связи нейрона А1

Вы уже хорошо разбираетесь в нейропсихологии. Поэтому можно не напоминать, что нейроны в группе А не обязательно находятся рядом. Главное, что их аксоны дотянулись до дендритов нейрона В. Так, нейрон А1 может находиться в зрительной области и передавать информацию «вижу зверя с четырьмя лапами, раскормленного, с наглой мордой». Нейрон А2 из слуховой области сообщает, что «уши стонут от громкого мяуканья». Нейрон А3 из височного отдела тонко намекает, что, судя по запаху, «кто-то нагадил в тапки».

Если бы связи не сходились в общей точке, а шли параллельным курсом (рис 3.3б), мощности сигнала не хватило бы, чтобы пробудить следующий слой нейронов. Но все три сигнала подаются на один общий вход, там суммируются – и только так, на пределе своих возможностей, активируют нейрон В. И начинают вибрировать все связи, исходящие из нейрона В в третий слой, где кодируется более сложная информация. Это уже не отдельные сенсорные данные о запахе, зрительном образе, звуке. Это некоторые выводы, основанные на синтезе полученных данных. Например, нейрон С1 узнает от В, что «этот скотина кот опять издевается». Нейрон С2 может возразить: «Кота кормить вовремя надо!». Нейрон С3 удивится: «Позвольте! У меня же нет никакого кота! Чья это тварина?».

Обратите внимание, что если заменить нейрон В на любой другой нейрон (скажем, нейрон Е), то ничего не изменится. Главное, что связи от разных нейронов суммируются в некотором узле, и от этого узла идёт одна или несколько ниточек в следующий слой. По отдельности ни один сигнал из группы А не может навести соответствующего шороха. Ну скажет А1, что ходит тут какой-то пушистый зверёк, и что? Если вы сталкиваетесь с этим зверем каждый день, ваш мозг быстро привыкнет и не пустит эту информацию дальше одного-двух слоёв неокортекса. Экономия энергии и привычка к информационному шуму делают своё дело. А вот если вы этого кота первый раз видите, то вступит в игру обратная связь (о ней мы уже говорили), и сигнал пойдёт по другому маршруту.

Таким образом, пучки связей (сходящие и расходящиеся) соответствуют переплетению высших психических функций. Распознавание образов, память, внимание – и всё ради того, чтобы составить представление о незнакомом котяре, который забрался в дом и устроил бардак. Признайтесь, вы тоже сейчас представили эту ситуацию. Детали будут разные (квартира, окрас и порода кота, стоимость загубленных ботинок), но суть одна. Вы представили, а в вашем неокортексе запустились те же нейроны, которые среагировали бы на эту ситуацию, случись она в реальности. Наша речь позволяет передавать не просто информацию, а заменяет собой реальный стимул для нервной системы. Психосоматика работает по такому же принципу. Вам внушают, что вы «толстая», и организм в стрессе начинает набирать вес.

Что же позволяет нам реагировать на гипотетическую ситуацию так же остро, как на реальную? Не мешают даже различия между индивидуальными фантазиями (каждый представил эту картину кошачьего разбоя по-своему). Они и не должны мешать. Да, у всех разные нейроны А1, А2, А3 увидят, услышат, унюхают разные детали. И расположены эти нейроны у всех по-разному. И может быть, их не три, а тридцать три. И слой у них может быть не первый, а четвёртый. Главное, что сигналы от этих нейронов суммируются.

Рис. 3.4. Очистка пучка от структурного шума.

а) Убраны все нейроны, кроме фокуса пучка.

б) Оставлены только связи. в) Пучок обозначен одной стрелкой, цифры (или переменные) по краям – число входящих и исходящих связей

Во всех этих кошачьих проблемах нас меньше всего интересует, какая область мозга обработала зрительный сигнал, а какая – слуховой. Обилие связей, каждая из которых передает свой кусок данных, тоже мешает. Зато целостный образ незнакомого кота, появившегося в вашей квартире, куда понятнее и интереснее. Это целое событие! Разлагать его на составляющие не требуется. Вникать в детали тоже не к месту. Детали отдаляют нас друг от друга. Каждый представляет ситуацию в своих деталях. Но все представляют одну ситуацию.