Джерело: «Літературна газета», №122 (3933), 11 жовтня 1958 р

Автор: Професор С. Брайнес

Століттями машина полегшувала фізична праця людини, і тільки розвиток кібернетики дозволило певною мірою замінити деякі види розумової роботи. Широку популярність здобули в наш час швидкодіючі обчислювальні електронні машини і машини-перекладачі; в Радянському Союзі створено автоматичний машиніст. В даний час перед наукою постають нові завдання. Вчені різних країн, вивчаючи діяльність головного мозку, намагаються розкрити нові принципи і закономірності, які можна було б використовувати при створенні досконалих автоматичних пристроїв .

З принципової точки зору така дещо несподівана постановка питання цілком закономірна. Давно минув час, коли люди думали, що в основі діяльності головного мозку лежить якийсь нематеріальне початок - душа, дух. Роботами І. М. Сеченова, І. П. Павлова доведено, що основа навіть найскладніших форм роботи головного мозку - матеріальна, що ця робота може бути ізучаема об'єктивними методами дослідження.

Важливо відзначити, що в ряді випадків дослідники встановлювали певні закономірності в життєдіяльності організму тільки після того, як ці закономірності вдавалося використовувати в техніці. Наприклад, принципи локації спочатку були вивчені інженерами і знайшли практичне застосування в точних науках, і тільки пізніше вдалося виявити подібні фізіологічні механізми у кажанів.

Як справедливо підкреслює радянський учений проф. Е. Кольман, передумови для виникнення кібернетики як наукового напрямку були створені, з одного боку, розвитком фізіології, особливо роботами І. П. Павлова та інших вчених, які відкрили шляхи для матеріалістичного вивчення фізіологічних механізмів роботи головного мозку, а з іншого - прогресом в області математичних, фізичних і технічних наук.

Ще в 1909 році у своїй знаменитій промові «Природознавство і мозок» І. П. Павлов говорив: «... все життя від найпростіших до найскладніших організмів, включаючи, звичайно, і людини, є довгий ряд все ускладнюються до найвищого ступеня урівноваження зовнішньої середовища. Прийде час - нехай віддалене, - коли математичний аналіз, спираючись на природничо-науковий, охопить величними формулами рівнянь всі ці урівноваження, включаючи в них, нарешті, і самого себе ».

Передбачення І. П. Павлова наближаються до здійснення. Широке вивчення фізіологічних механізмів, що лежать в основі роботи головного мозку, відкриє нові можливості для конструювання досконаліших кібернетичних машин.

Над цією проблемою працюють вчені різних країн світу. Важливий внесок у розвиток кібернетики зроблений радянськими дослідниками.

І все ж нам здається, що в цьому напрямку використовуються ще не всі можливості. Можна виділити ряд конкретних актуальних проблем, у вирішенні яких могли б спільно з фізиками, математиками і інженерами активно брати участь і фізіологи. Перша з них пов'язана з подальшим удосконаленням самоналагоджувальних автоматів. До останнього часу при створенні того чи іншого автоматичного пристрою людина повинна була продумувати і вкладати в машину програму її роботи. Складання такої програми - дуже складне і трудомістке справа. Потрібно активно працювати над пристроями, які самі розробляють програму своєї діяльності.

Відомо, що головний мозок має таку здатність. І в основі її лежать принципи, доступні, до певної міри, моделювання. Необхідно вивчати ці принципи, шукати шляхи практичного їх використання.

Друга проблема пов'язана з кібернетичної «пам'яттю». Щоб отримати потрібну інформацію від машини, часто доводиться «переглядати» великий матеріал, відображений в її «мозку». Відомо, що головний мозок зберігає надзвичайно великий обсяг інформації. Якби людина, приступаючи до нового виду діяльності, кожен раз «переглядав» все, що зберігається в його пам'яті, то робота головного мозку стала б неможливою. Однак в ньому є фізіологічні механізми, що забезпечують швидке і безпомилкове відшукання потрібної інформації.

вивчення принципів організації системи , Що зберігає інформацію в головному мозку, а також механізмів, що забезпечують вибір потрібних в певний момент даних, представляє великий інтерес для кібернетики. Оскільки ідеї кібернетики важливі для вивчення вищої нервової діяльності і, зокрема, можуть виявитися корисними для патофізіології, в керованої мною експериментальної лабораторії Інституту психіатрії Міністерства охорони здоров'я СРСР проводяться деякі дослідження в цьому напрямку.

Експерименти проводяться на різних тварин, в тому числі і на людиноподібних мавп. Зокрема, співробітниця лабораторії С. Новосьолова вивчає фізіологічні механізми, за допомогою яких тварина знаходить спосіб найбільш легкого і швидкого отримання їжі. Щоб дістати фрукти зі спеціального столика, мавпа робить спочатку дуже складну серію рухів. Але поступово руху змінюються, стають більш простими і короткими. Під час цього експерименту виявляються відносно прості принципи, які можуть бути, по-видимому, модельовані в кібернетичних машинах. Ці дослідження представляють, по-моєму, великий інтерес.

О. Кобринська і Ю. Шрейдер вивчали поведінку щурів, поміщених в лабіринт. В результаті дослідження було з'ясовано, що принципи, за якими тварини відшукують вихід з лабіринту, в значній мірі відрізняються від тих, які використовуються при вирішенні аналогічних завдань кібернетичними машинами.

Безсумнівно, головний мозок має досить складними і разом з тим досконалими механізмами. Вони вивчаються і в експериментах, пов'язаних зі штучною виробленням у тварин складних систем умовних рефлексів (А. Напалнов, Г. Верьовкіна. Л. Смирнова).

Слід зазначити, що кожна нервова клітина - це «елементарна одиниця», яка може бути порушена або загальмована. Нервової клітці не притаманні складні явища, що характеризують роботу головного мозку в цілому (мислення, пам'ять і т. д.). Ці явища виникають, мабуть, тільки в складних системах, що складаються з дуже великого числа особливим чином з'єднаних між собою нервових клітин. У зв'язку з цим в наших експериментах основна увага приділялася процесам, що протікають в системах нервових клітин.

Для того щоб вивчити механізми, що забезпечують швидке знаходження потрібної інформації в головному мозку, були проведені наступні досліди. Після того, як у тварин виробили складну систему харчових умовно-рефлекторних реакцій, штучно створювалися різні зовнішні ситуації, в яких піддослідної собаці виявлялася необхідна та чи інша інформація. Наприклад, собаці, нагодований досхочу, не давали пити і включали різні комплекси умовних подразників виробленої раніше харчової системи рефлексів. При цьому ми вивчали процес поширення збудження. Відчуття спраги викликало процес збудження в певних нервових клітинах. Процес поширювався по тим системам умовно-рефлекторних зв'язків, з якими ці нервові елементи були пов'язані. В результаті відбувалося, мабуть, зіставлення раніше накопиченого досвіду з новим характером зовнішніх умов. Можна думати, що при цьому велике значення мають спеціальні фізіологічні процеси, засновані на «сумації» збудження в нервових клітинах.

Для подальшого дослідження цього явища велике значення може мати моделювання фізіологічних явищ в кібернетичних пристроях. Теорія інформації, загальна теорія зв'язку, електронні математичні машини відкривають нові можливості вивчення принципів діяльності людського мозку , Як це підкреслює академік А. І. Берг.

Нам здається також, що розробка цих питань може бути корисною і для вивчення закономірностей розвитку патологічних станів центральної нервової системи.

Відомо, що біологія і медицина ще дуже мало використовують успіхи, вже досягнуті кібернетикою. Це пояснюється перш за все недостатнім контактом біологічних і технічних наук. У цій статті ми мали на меті звернути увагу на важливість спільної роботи фізіологів, математиків, фізиків і інженерів у вивченні проблем кібернетики. Згадуючи про наші експериментальні дослідження, ми прагнули лише ілюструвати деякі можливі шляхи підходу до цих проблем.

На закінчення слід підкреслити важливість теоретичних досліджень, пов'язаних з критикою помилкових уявлень деяких американських вчених, які ставлять знак рівності між мозком і кібернетичними машинами. Немає сумніву в тому, що сучасна кібернетика, як і інші досягнення науки, служить новим підтвердженням правильності положень діалектичного матеріалізму.

«Мозок і машина», 1960 рік