ПСИХОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ, 2004, том 25, № 6, с. 82-86
ДИСКУССИИ
В течение двух лет (2002, № 5; 2003, № 6) в журнале публиковалась дискуссия по одной из фундаментальных проблем психологической науки, поставленной СЛ. Рубинштейном и в течение многих лет плодотворно разрабатываемой А.В. Брушлинским, - недизъюнктивности, континульности психических процессов. В соответствии с общепринятыми в научном сообществе этическими нормами ведения дискуссии заключительное слово предоставляется ее инициатору - АН. Костину. Обсуждение проблемы выявило несогласие оппонентов с аргументами Костина о частичном признании конценпции недизъюнктивности и существовании "двух классов психических процессов -дизъюнктивных и недизъюнктивных" (2002, № 5, с. 20). Кроме того, и в первой (2002, № 5) и в публикуемой ниже статьях есть утверждения, с научной достоверностью которых члены редакционной коллегии категорически не могут согласиться. Таким образом, данные статьи отражают личную точку зрения А.Н. Костина, не совпадающую с мнением членов редакционной коллегии.
ЕЩЕ РАЗ О ПАРАДОКСЕ НЕДИЗЪЮНКТИВНОСТИ ПСИХИКИ И ДИСКРЕТНОСТИ ИМПУЛЬСНЫХ НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
© 2004 г. А. Н. Костин
Доктор психологических наук, ведущий научный сотрудник ИП РАН, Москва
В разделе "Дискуссии" в последнем номере "Психологического журнала" за 2003 г. были напечатаны статьи Ю.И. Александрова, Е.А. Серги-енко [1] и М.А. Воловиковой [3] в ответ на мою статью о парадоксе недизъюнктивности психики и дискретности нейрофизиологических процессов [4].
Я остановлюсь только на тех аргументах оппонентов, которые непосредственно оспаривают мои рассуждения.
В статье Ю.И. Александрова и Е.А. Сергиенко сформулированный парадокс рассматривается как недоразумение, суть которого в устаревшем подходе к пониманию импульсной активности нейрона. К сожалению, возражения оппонентов представляют уже целую цепь недоразумений и неточностей. Они выражаются в отсутствии строгих формулировок используемых определений дискретного и непрерывного процессов, в опровержении не высказываемых и даже противоположных взглядов, а также в игнорировании ряда существенных положений при рассмотрении парадокса.
Исходным пунктом возражений является то, что активность нейрона неправильно рассматривать «как организованной по принципу "все или ничего": спайк либо есть, либо его нет, а если он есть - то он стандартен по амплитуде и другим свойствам. Интервалы же между спайками - ни что иное как просто их отсутствие» [1, с. 99]. Далее отмечается, что спайки одного нейрона могут сильно различаться по амплитуде, которая зави-
сит от генеза спайка, предшествующего состояния нейрона и т.д.
Это первое из встреченных недоразумений, так как при определении дискретного процесса мной отмечается, что импульсы (необязательно одинаковые) не являются его определяющим признаком. Вот точная формулировка: "дискретность процесса определяется не импульсной формой сигнала, а наличием выделенных состояний и, в частности, пороговых свойств" [4, с. 16]. Поэтому спайковая активность и не рассматривается по принципу "все или ничего", в ней выделяются два равноценных состояния - высокое и низкое, т.е. отсутствие спайка не менее значимо, чем сам спайк.
Для того чтобы процесс был дискретным, нужны специальные механизмы для преобразования непрерывного сигнала в выделенные (высокое и низкое) состояния. Одним из этих механизмов является пороговый эффект. Именно его наличие в спайках, генерация которых происходит только при превышении электрическими потенциалами на мембране нейронов (потенциалов покоя) определенных пороговых значений, а не их импульсная форма, и послужило основой отнесения спайковых процессов к дискретным. К сожалению, данное положение оппонентами игнорируется.
Во многом причиной недоразумений является то, что оппоненты не дают своих (или тех, которые они используют) определений непрерывного и дискретного процессов. Если попытаться обоб-
ЕЩЕ РАЗ О ПАРАДОКСЕ НЕДИЗЪЮНКТИВНОСТИ ПСИХИКИ
83
щить понятия, используемые для описания непрерывности, то ими окажутся зависимость от предшествующего состояния, взаимообусловленность, неразрывная связь и т.п. Отмечается, что спайки даже для одного нейрона различны и можно построить "континуум амплитуд спайков и их свойств; межспайковые периоды неразрывно связаны со спайковыми, т.е. спайки влияют на состояние нейрона в межспайковом интервале и наоборот. Поскольку идея континуальности предполагает взаимосвязь (взаимообусловленность) состояний объекта, постольку описание нейронной активности ... оказывается описанием континуальности" [1, с. 101].
Однако перечисленные понятия не являются специфическими для непрерывности, так как импульсы в компьютерных процессах также зависят друг от друга, и связь между ними определяется программной логикой. Фактически речь идет не о непрерывности, а преемственности, связанности, что далеко не одно и то же. Относительно различий амплитуд спайков и их континуума заметим, что одинаковых импульсов нет и в компьютерных процессорах.
Континуум не образуют и амплитуды спайков. Причиной является наличие уже упоминавшегося выше порогового эффекта на мембране нейронов, что не позволяет амплитудам спайков меняться непрерывно от сколь угодно малого значения электрического потенциала.
Если переходить к дискретности, то оппонентами она понимается как "концепт, относящийся к качественно определенным, конечным в пространстве и времени фазам движения и развития и ... к относительно самостоятельным фазам ... <поэтому> можно говорить о том, что существуют специфические способы описания (выделено мной. - А.К.) непрерывного изменения состояния нейрона, при котором выделяются определенные фазы этого изменения" [1, с. 101].
Понимание дискретности как специфического способа описания процесса придает ей не онтологический, а гносеологический смысл. Тем самым сама проблема соотношения дискретного и непрерывного приобретает схоластический характер - абсолютно все процессы нужно считать непрерывными!
Для сравнения напомним, что наши теоретические рассуждения строились на совершенно других определениях (для этого, к сожалению, придется привести длинную цитату). "В непрерывном процессе любое бесконечно малое изменение сигнала является следствием возникновения нового состояния, отличного от текущего. Тем самым все значения сигнала являются значимыми для отражения изменений в непрерывном процессе, а его форма имеет вид постепенно меняющейся кривой.
В дискретном процессе новое состояние возникает только тогда, когда изменение сигнала по отношению к текущему состоянию достигает некоторой величины. В этом состоянии сигнал считается неизменным и равным определенному абсолютному или относительному значению. Промежуточные значения сигнала при переходе между новым и текущим состояниями, а также его изменения в каждом из них являются незначимыми. Поэтому отражение изменений в дискретном процессе осуществляется с помощью нескольких выделенных состояний, а изменение сигнала не обязательно связано с изменением самого процесса" [4, с. 15].
В результате дискретный процесс является производным от параметров непрерывного и вторичным по отношению к последнему, кроме этого существуют они на разных структурных уровнях объекта. Поэтому нельзя согласиться с основным выводом оппонентов, что "непрерывность - всеобъемлющий принцип организации живого на разных его уровнях" [1, с. 105]. А в связи с тем, что непрерывные и дискретные способы формирования сигнала по-разному отражают содержание процесса, они несовместимы между собой, т.е. дихотомичны.
Дискретность не может быть и "кажущейся" [1, с. 102 и 103], она (как и непрерывность) или есть, или нет. Кстати, не очень понятно, как непрерывный процесс может казаться дискретным, что в нем создает эффект прерывистости? Обратный же эффект очень распространен, например, кажущийся непрерывным процесс смены дискретных кадров на кино-, телеэкране или мониторе.
Обосновывая непрерывность нейронных процессов, оппоненты специально подчеркивают, что метаболические "процессы в интервале между спайками являются значимыми, даже определяющими для формирования спайка и не могут быть от него оторваны" [1, с. 99]. При этом отмечается, что "движение ионов через мембрану, регистрируемое в электрофизиологии как изменение ее электрического потенциала, связано с транспортом внутрь клетки метаболитов (например, глюкозы), включающихся в клеточные циклы" [там же].
Но, как уже отмечалось, "если рассматривать процессы в интервалах между импульсами, то следует учитывать и изменение сигналов в каждой точке самих импульсов" [4, с. 16]. Тогда понятие спайка теряет всяческий смысл, так как нейронные электрические сигналы нужно рассматривать как некоторый волновой процесс.
Более того, при таком подходе импульсные процессы в транзисторах компьютерных процессоров также следует считать непрерывными! Но импульсы внутри транзистора не существуют как
нечто неизменное, а непрерывно сложным образом преобразуются.
Таким образом, между спайками и компьютерными импульсами можно провести определенную аналогию. И те, и другие реализуются за счет сложных, многообразных и неразрывно связанных с ними, но, безусловно, разных по своей природе (внутри-нейронных или внутри-транзисторных) процессов. Однако дискретность компьютеров сомнению не подлежит, ибо основывается на том, что смысловое содержание информационных и управляющих процессов в них выражают не особенности непрерывной работы транзисторов, а именно импульсы и их комбинации.
Следует учесть, что и сами цифровые компьютеры могут быть разной природы. Например, ведутся разработки квантового и биологического компьютеров, в процессорах которых импульсы будут реализовываться с помощью квантовых переходов и молекулярных преобразований, да и сами транзисторы могут быть разных типов. Но независимо от природы компьютеров на них могут реализовываться одинаковые программы.
Получается, что если импульсы и реализующие их процессы (зависящие от природы компьютера) не разделять, понять смысл выполняемой программы практически невозможно. Поэтому теоре
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.