Я — математик. Дальнейшая жизнь вундеркинда - [106]

Майкельсон изобрел замечательный прибор, называемый интерферометром, который является самым точным из всех существующих приборов для изучения спектра света; с его помощью он сумел выполнить даже такое, казалось бы, неосуществимое измерение, как измерение углового диаметра неподвижных звезд (т. е. угла между лучами, приходящими от двух противоположных точек диска звезды). Принцип устройства этого прибора и был положен в основу конструкции прибора, предназначенного для изучения мозговых волн и других пульсирующих явлений того же рода. Этот новый прибор мы назвали автокоррелятором. С помощью сотрудников МТИ, и в частности Ли, конструкцию автокоррелятора удалось довести до высокой степени совершенства.

После того как первоначальные совершенно невразумительные записи мозговых волн преобразуются автокоррелятором, мы получаем замечательную по ясности и простоте картину, совершенно непохожую на ту бессмысленную путаницу, которая закладывалась в машину. Наша работа в этой области еще только начинается, но мы горячо надеемся, что нас ждет замечательное будущее, и мы не удивились бы, если бы честолюбивые замыслы первых специалистов в области электроэнцефалографии, работавших тридцать лет тому назад и мечтавших о совершенно отчетливых электроэнцефалографических записях, начали бы сейчас осуществляться.

Между интерферометром и автокоррелятором существует глубокая аналогия, и изучение ранних работ Майкельсона позволило нам овладеть языком, на котором записываются данные, получаемые с помощью автокоррелятора.

Фактически я занимался исследованием мозговых волн главным образом в течение последних трех лет после прекращения поездок в Мексику, но по существу я всегда чувствовал, что эта работа является лишь завершением исследований, начатых мной вместе с Артуро.

Изучение автокорреляционных свойств мозговых волн — не единственная точка соприкосновения моих математических интересов с физиологическими интересами Розенблюта. Давно обнаруженные нами аналогии между обратными связями в машине и в человеческом организме дополнялись снова и снова поразительными новыми аналогиями, которые мы продолжали находить между нервной системой, с одной стороны, и системами автоматического регулирования и вычислительными машинами — с другой.

С самого начала я был поражен сходством между принципами действия нервной системы и цифровых вычислительных устройств. Я не собираюсь утверждать, что эта аналогия является полной и что мы исчерпаем все свойства нервной системы, уподобив ее цифровым вычислительным устройствам. Я хотел бы только подчеркнуть, что в некоторых отношениях поведение нервной системы очень близко к тому, что мы наблюдаем в вычислительных устройствах.

Нервная система, очевидно, представляет собой сложную сеть элементов, которые передают импульсы. Сущность этого процесса заключается в следующем: если импульс обладает достаточной силой, чтобы пройти от одного конца нервного волокна до другого, то его воздействие на дальний конец не зависит от его силы при условии, что он вообще доходит до конца. Таким образом, фактически по нервным волокнам происходит передача многочисленных «да» и «нет». Достигая конца нервного волокна, данный импульс вместе с остальными импульсами, достигшими этой точки, определяет, будет ли распространяться разряд по следующему нервному волокну. Другими словами, нервная система представляет собой логическую машину, в которой последующее решение принимается на основе учета ряда предыдущих. В основном именно так и происходят операции с различными элементами в вычислительной машине. Кроме этого основного сходства, существуют дополнительные совпадения, касающиеся таких явлений, как память, обучение и т. п.

Еще одна проблема из области медицины привлекла мое внимание в последние годы. Уолтер Кэннон, возвращаясь к теориям Клода Бернара[150], особенно настаивал на том, что здоровье и само существование живого организма зависят от так называемых гомеостатических процессов, т. е. процессов, помогающих поддержанию постоянства температуры, кровяного давления и многих других факторов, благодаря которым внутренняя среда достигает необходимой для жизни степени устойчивости. Это значит, что видимое равновесие жизни является активным равновесием, т. е. каждое отклонение от нормы вызывает противоположную реакцию того вида, который мы называем отрицательной обратной связью.

Таким образом, если организм функционирует неправильно, должны иметь место такие случаи, когда неправильность вызывается нарушением процесса обратных связей и когда математическое описание характера нарушения указывает на характер обратной связи и на природу нарушения. Вместе со своим товарищем Полем Ганом я применил этот подход к обсуждению истории лейкемии; мы получили серьезные доказательства того, что чрезмерный рост белых кровяных шариков связан с гомеостатическим процессом регулирования создания и разрушения кровяных клеток, который при этом заболевании не прекращается полностью, но осуществляется не на должном уровне. Я полагаю, что эта концепция нарушения гомеостатических процессов может оказаться полезной во многих областях медицины.