Основные понятия в теории функциональных систем

Что есть функциональная система

В данной работе я должна по возможности ясно и коротко описать основные понятия теории П. К. Анохина о функциональных системах, как принципах жизнедеятельности. Поэтому прежде чем разбирать составляющие системы, надо осветить что есть она сама и для чего она функционирует.

Основные физиологические закономерности таких систем были сформулированы лабораторией Анохина ещё в 1935 году, т. е. задолго до того, как были опубликованы первые работы по кибернетике, однако смысл публикаций соответствовал тем принципам, которые Анохин выделил позже. По своей архитектуре функциональные системы целиком соответствуют 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.

Под функциональной системой мы понимаем такое сочетание процессов и механизмов, которое формируясь динамически в зависимости от данной ситуации, непременно приводя к конечному приспособительному эффекту, полезному для организма как раз именно в этой ситуации. То есть в приведённой формулировке подразумевается, что функциональная система может быть составлена из таких аппаратов и механизмов, которые могут быть весьма отдалёнными в анатомическом отношении. Получается, что состав функциональной системы (далее ФС) и направление её деятельности определяются не органом, ни анатомической близостью компонентов, а динамикой объединения, диктуемой только качеством конечного приспособленного эффекта.

В некоторых случаях формирование саморегулирующихся систем получило название «биологического регулирования», но только когда саморегуляция рассматривалась в отношении живых существ.

Однако независимо от наименования, для того, чтобы приобрести приспособленный смысл для организма, эти различные формы объединения во всех случаях должны обладать всеми теми свойствами, которые мы формулируем для ФС. Получается, что ФС 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 создаёт непрерывную информацию центральной нервной системы о достигнутых на периферии результатах.

Каждый рефлекторный акт сопровождается целым комплексом афферентаций, различающихся между собой, как по силе, так и по локализации, времени возникновения и скорости передачи. Количество комбинаций этих афферентаций бесконечно. Вместе же они составляют один процесс.

Только при наличии постоянной обратной афферентации каждый рефлекторный акт может возникать, прекращаться и переходить в другие акты, составляя в целом организованную цепь.

Таким образом, согласно Анохину, обратная афферентация служит в этой цепочке «дополнительным или четвертым звеном рефлекса».

Анохин предостерегает против упрощенного понимания его концепции как убеждения в том, что «конец одного действия служит началом для другого».

Анохин утверждает, именно в конце действия и «принимается решение» по поводу того, достигнут ли его желаемый результат. Этот механизм получил у Анохина название «акцептора действия». Акцептор действия контролирует весь процесс действия.

функциональный условный реакция анохин Три последовательных стадии проявления условной реакции.

На первой стадии условный раздражитель действует на, соответствующий орган чувств.

На второй стадии действие раздражителя вызывает условно-рефлекторный ответ.

На третьей стадии появляется сам безусловный раздражитель.

Необходимо так же охарактеризовать основу или «жизненный узел» всякой ФС — 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 абсолютно верно, когда речь идёт о жизненно важных функциях, таких как: дыхание, осмотическое давление крови, уровень кровяного давления, концентрация сахара в крови и др. Здесь ФС представляет собой разветвлённую физиологическую организацию, составляющую конкретный физиологический аппарат, служащий поддержанию жизненно важных констант организма (гомеостазис) т. е. осуществление процесса саморегуляции.

Основное отличие в построении и организации данного вида системы, формирование её экстремально или на основе условного рефлекса. Однако, несмотря на столь разные качественные различия, все ФС имеют те же архитектурные особенности, а доказательство этого то, что «ФС действительно является универсальным принципом организации процессов и механизмов, заканчивающихся получением конечного приспособительного эффекта». Общепринято ФС рассматривается как единица интегративной деятельности человека.

Эксперимент

У собаки было выработано два условных секреторно-двигательных рефлекса: тон «ля» с подкреплением на правой стороне и тон «фа» с подкреплением на левой стороне станка. Оба рефлекса подкреплялись 20 граммами хлебных сухарей. Очень скоро собака приучилась бросаться на соответствующую сторону станка, где ждала подачи безусловного раздражителя в виде сухарей.

В один из дней Анохин внес изменение условия эксперимента: в одну из тарелок левой стороны вместо сухарей было положено мясо, и собаке был дан соответствующий сигнал — тон «ля». Получив этот сигнал, собака направилась к левой стороне станка и была, естественно, «удивлена», обнаружив там мясо вместо сухарей.

Анохин предлагает схематичное изображение двух случаев:

• 1) когда имеет место совпадение вновь полученной информации и прошлого опыта
• 2) когда имеет место несовпадение между условным и безусловным раздражителем

Общая архитектура условной реакции.

Схематическое изображение действия неадекватного подкрепления.