Кибернетика функциональных систем - [4]

Основные физиологические закономерности таких систем были нами сформулированы еще в 1935 году, т.е. далеко до того, как были опубликованы первые работы по кибернетике, однако смысл этих публикаций и формулировок в точности соответствовал тем принципам кибернетики, которые были опубликованы впоследствии (Анохин, 1935). И это понятно: динамические процессы в живых организмах представляют собой тот постоянный объективно существующий фактор, который неизбежно должен дать исследователю толчок к познанию, а если это так, то кто бы и когда бы ни приступал к познанию этих закономерностей, они должны быть формулированы в какой-то степени одинаково.

Именно так мы объясняем тот факт, что, исходя из непосредственной необходимости понять процесс компенсации нарушенных функций организма, мы пришли к формулировке принципа функциональной системы как замкнутого физиологического образования с обратной афферентацией.

По своей архитектуре функциональная система целиком соответствует любой кибернетической модели с обратной связью, и потому изучение свойств различных функциональных систем организма, сопоставление роли в них частных и общих закономерностей, несомненно, послужит познанию любых систем с автоматической регуляцией.

Организм отличается от машинных устройств своей крайней экономностью в осуществлении функций, надежностью в распределении процессов при организации узловых механизмов системы и, наконец, бесконечной пластичностью в отношении различных возможностей для получения одного и того же приспособительного эффекта.

Под функциональной системой мы понимаем такое сочетание процессов и механизмов, которое, формируясь динамически в зависимости от данной ситуации, непременно приводит к конечному приспособительному эффекту, полезному для организма как раз именно в этой ситуации. Из приведенной формулировки следует, что функциональная система может быть составлена из таких аппаратов и механизмов, которые могут быть весьма отдаленными в анатомическом отношении. Это значит, что состав функциональной системы и направление ее деятельности определяются ни органом, ни анатомической близостью компонентов, а динамикой объединения, диктуемой только качеством конечного приспособительного эффекта.

Именно приспособительный эффект, или, правильнее, достижение его, является своего рода категорическим императивом для компоновки частей системы, для темпов реализации отдельных механизмов и, наконец, для остановки дальнейшей мобилизации рабочих компонентов, если только конечный эффект достигнут.

В последние годы много внимания уделяется формированию саморегулирующихся приспособлений организма под углом зрения кибернетических представлений.

В некоторых случаях этот тип формирования саморегулирующихся систем получил название “биологического регулирования” (Wagner, 1958).

Однако, независимо от наименования, для того, чтобы приобрести приспособительный смысл для организма, эти различные формы объединения во всех случаях должны обладать всеми теми свойствами, которые мы формулировали для функциональной системы.

Из сказанного следует, что функциональная система не относится только к коре головного мозга или даже к целому головному мозгу. Она есть по самой своей сути центрально-периферическое образование, в котором импульсы циркулируют как от центра к периферии, так и от периферии к центру (обратная афферентация), что создает непрерывную информацию центральной нервной системы о достигнутых на периферии результатах.

На основе общей формулировки функциональной системы как динамической, не линейной центрально-периферической организации немедленно возникает несколько вопросов относительно общей физиологической архитектуры функциональной системы.

Необходимо охарактеризовать некоторые черты этой архитектуры, особенно те, которые имеют специальное значение для сравнительных оценок биологических и механических систем с автоматической регуляцией.

Прежде всего необходимо охарактеризовать “жизненный узел” всякой функциональной системы — чрезвычайно прочно связанную функциональную пару — конечный эффект системы и аппарат оценки достаточности или недостаточности

этого эффекта при помощи специальных рецепторных образований.

Как правило, “конечный приспособительный эффект” служит основным задачам выживания организма и в той или иной степени жизненно необходим.

Это положение имеет особенный смысл в тех случаях, когда речь идет о так называемых жизненно важных функциях, какими, например, являются дыхание, уровень кровяного давления, осмотическое давление крови, концентрация сахара в крови и др

Из сказанного следует, что функциональная система представляет собой разветвленную физиологическую организацию, составляющую конкретный физиологический аппарат, служащий поддержанию жизненно важных констант организма (гомеостазис), т.е. осуществлению процесса саморегуляции.

Однако когда мы говорим о функциональной системе, то это относится не только к тем системам с константным конечным эффектом, которые располагают большею частью врожденными механизмами.

Основные черты этой организации с таким же постоянством имеют место и при