Конструкция мозга. Происхождение адаптивного поведения - Росс Э.У.
Скачать (прямая ссылка):
Дисперсия
13.14. У полистабильной системы есть еще одно свойство, заслуживающее особого внимания.
Возьмем участок любой линии поведения такой системы. Проследив поведение каждой переменной, мы можем отметить, изменила ли она свою величину на протяжении данного участка. Например, на фиг. 51 на участке, отмеченном буквами В и С, у и z изменяются, а х остается постоянной. На участке, отмеченном буквой F, изменяются х и z, а постоянной остается у. Тот факт, что активные переменные первого участка (у и z) не совпадают с активными переменными второго (я и z), я буду называть дисперсией. (В нашем примере участки принадлежали одной линии, но два участка могут принадлежать и разным линиям.) Как показывает этот пример, дисперсия не означает, что две группы активных переменных не содержат общего элемента, необходимо только, чтобы эти две группы не были тождеств енными.
Значение дисперсии будет показано в § 13.17. Здесь мы должны отметить одну существенную особенность: хотя оба участка могут начинаться с точек, различаю щихся лишь значением одной или нескольких переменных (как в § 12.3), в результате последующих изменений
могут оказаться активированными совершенно разные группы переменных (§ 12.18), имеющие различную локализацию в системе. Таким образом, важный феномен, состоящий в том, что различные формы распределения активности (или величины параметров) в одном месте ведут к активациям в разных местах системы, не требует никакого специального механизма: это обычное явление в любой полистабильной системе.
13.15. Если два «места» должны лишь минимально перекрывать друг друга и если система не должна быть специально приспособлена для разделения определенных сочетаний входных величин, то все, что требуется — это чтобы почти все состояния частей были равновесными. Тогда число активных частей будет невелико; если доля их в общем числе частей обычно близка к г и если активные переменные распределяются независимо, то доля активных частей, общих для двух групп (т. е. область перекрытия), составит около гг. Эта величина может быть сделана сколь угодно малой путем достаточного уменьшения величины г, чего можно достигнуть подбором таких частей, для которых процент равновесных состояний очень близок к 100. Таким образом, полистабильная система может отвечать на два различных входных состояния изменениями двух разных групп переменных, лишь незначительно перекрывающих друг друга.
13.16. Позднее мы выскажем предположение, что дисперсия широко используется в нервной системе. Но сначала мы должны отметить, что она не менее широко используется в органах чувств.
То обстоятельство, что органы чувств не одинаковы, обусловливает первичную дисперсию. Например, если на лицо падает излучение с длиной волны 0,5 ц, то оно служит раздражителем для глаза, но не для кожи. Поэтому возбуждение возникнет в зрительном нерве, но не в тройничном. Если же длина волны превысит
0,8 |и, вместо зрительного будет возбужден тройничный нерв. Дисперсия произошла потому, что изменение раздражителя привело к перемещению возбуждения
(активности) с одной группы анатомических элементов (переменных) на другую.
В коже находятся гистологически различимые рецепторы, чувствительные к прикосновению, боли, теплу и холоду. Если игла, сначала слегка прикасавшаяся к коже, начнет прокалывать ее, возбуждение переместится с рецепторов прикосновения на болевые рецепторы, т. е. произойдет дисперсия.
Приводит ли изменение цвета светового раздражителя к перемещению возбуждения с одной группы элементов сетчатки на другую, еще не вполне ясно. Но дисперсия несомненно происходит, когда источник света меняет свое положение в пространстве: если глаз неподвижен, возбуждение перемещается с одной группы рецепторов на другую. Хрусталик служит, по существу, приспособлением, обеспечивающим дисперсию; в примитивном «глазном пятне» простейших дисперсия произойти не может.
Таким образом, мы видим, что дисперсия неизбежно возникает еще до того, как результаты воздействия раздражителей достигнут центральной нервной системы: различные раздражители не только достигают
нервных центров в качественно различной форме, но часто идут разными путями и возбуждают разные группы клеток.
13.17. Очевидно, что одна из важных функций органов чувств состоит в обеспечении дисперсии. В пользу того, что дисперсия происходит или поддерживается в нервной системе, говорят две группы данных.
То обстоятельство, что нейронным процессам обычно бывает свойствен порог и что, следовательно, функциональные элементы часто бывают неактивны (§ 12.15), позволяет думать, что дисперсия здесь неизбежна (согласно § 12.16).
Более прямым указанием служит тот факт, что в известных нам случаях проводящие нервные пути от органов чувств к коре мозга по меньшей мере сохраняют ту дисперсию, которая произошла в самом органе. Например, однозначное соответствие между точками
сетчатки и точками зрительной зоны коры обеспечивает сохранение дисперсии, достигнутой в сетчатке. Точно так же однозначное соответствие, которое, как теперь известно, создается проекцией слухового нерва на височную область коры, обеспечивает сохранение дисперсии, обусловленной различиями в высоте звука. Таким образом, есть большие основания полагать, что дисперсия играет в нервной системе важную роль.
