Динамика иерархических систем: эволюционное представление - Николис Дж.
Скачать (прямая ссылка):
I играет "во вред", а агент II делает ход "в пользу",
то агент I выигрывает с вероятностью р, а агент II выигрывает
с вероятностью 1 - р.
Мы предполагаем далее, что
1) если агент делает выигрышный ход, то с вероятностью I он повторяет
этот ход в следующей партии;
2) если агент делает проигрышный ход, то в следующей партии он с
вероятностью р сделает выигрышный ход.
Нетрудно видеть, что при сделанных предположениях первая система на
нижнем уровне Q имеет четыре состояния: состояние Si (оба агента делают
ход "в пользу"); состояние S2 (агент II делает ход "во вред", агент I
делает ход "в пользу");
состояние 5з (агент I делает ход "во вред", агент II делает ход "в
пользу");
состояние S4 (оба агента делают ход "во вред").
Следует заметить, что выше мы рассматривали несимметричную матрицу, в
которой состояния (С, D) и (D, С) различны. Те же критерии применимы и ко
второму партнеру (Q', W) с параметрами а', р', у', р'.
Какова возможная правдоподобная физиологическая интерпретация параметров
а, р, у, р? Вероятности выигрыша а, р, у
с, ог
ч \ V 'S, \ 1-г \ Ч \ * Ч 1-а \
Ч \ Р \ 0 st \ 0 \
Рис. 4.21. Схема "игры" двух агентов, лежащей в основе динамической
активности.
Элементы теории информации и кодирования
227
можно рассматривать как коррелятивы к распределениям вероятности
мгновенной концентрации соответствующих веществ - гормонов или
нейромедиаторов, концентрации которых подвержены периодическим
изменениями и коррелированы со степенью возбуждения "тканей"
Параметр р можно рассматривать как аналог вероятности перехода С -> D или
D-+C либо для агента I, либо для агента II; следовательно, значение его
выводится из распределения дифференциальной концентрации соответствующих
веществ (гормонов или нейромедиаторов), реагирующей на такой переход. В
физиологии существуют великолепные примеры "игр", аналогичных описанной
выше, происходящих хотя бы между двумя частями автономной нервной системы
- симпатической и парасимпатической (роль медиаторов выполняют
соответственно норадреналин и ацетилхолин). Существует также весьма
важный и пока малопонятный антагонизм между степенью возбуждения
восходящей части ретикулярной формации и тала-мокортикальной активности
как ритмоводителя. Первый из перечисленных нами примеров - классический;
в дальнейшем мы кратко прокомментируем некоторые современные, далеко не
окончательные взгляды по поводу второго примера, так как лежащая в его
основе "игра" имеет фундаментальное значение, поскольку уровень Q связан
с "высшими" формами активности: ориентацией, мотивацией и запоминанием.
В последние 20 лет были проведены исследования электрической активности
мозга, основанные на статистическом анализе сигналов, снятых одновременно
несколькими внешними электродами и микроэлектродами. Такие измерения
показывают, что периодическая составляющая электроэнцефалограммы (альфа-
ритм) характеризуется высокоорганизованной циркуляцией активности по
сетям коры и таламуса [4.19]. Так как эта циркулирующая активность
распространяется вдоль искривленных линий, часто меняет направление на
обратное и перемещается от одних групп нейронов к другим, исследователи
пришли к выводу о том, что циркуляция осуществляется вдоль серии петель,
которая перемещается по нейронной сети. Морфологические исследования
также показали, что большие участки коры обладают двусторонними связями с
ядрами таламуса [4.20]. Возникло предположение о том, что в координации
таламокортикальных связей важную роль могут играть таламокортикальные
петли
п Под возбуждением некоторой совокупности связанных между собой нейронов
мы понимаем средний процент одновременно перешедших в возбужденное
состояние элементов или средний процент одновременно деполяризованных
элементов ниже порога.
228
Глава 4
обратной связи, по которым импульсы поступают к ядрам таламуса.
Исследования Верцеано и других авторов [4.21] показали, что
взаимодействие между циркулирующей нейронной активностью нескольких ядер
таламуса образует клеточную основу механизма ритмоводителя, функцию
которого таламус осуществляет по отношению к коре, задавая и поддерживая
такую периодическую активность, как альфа-ритм. Однако во всех случаях,
хотя механизм ритмоводителя может быть основан на активности ядер
таламуса, вполне вероятно, что его стабильность и координация существенно
зависят от функционирования таламокортикальных петель обратной связи.
Из исследований, упомянутых выше, можно заключить, что в основе так
называемого синхронизованного режима в мозге, характеризующегося главным
образом ослабленной фазой бодрствования, лежит активность нейронной
системы, распространенная на все ядра таламуса, связанная с корой и
координируемая неспецифическими ядрами. Координирующим механизмом служит
высокоорганизованная циркуляция нейронной активности по сетям коры и
таламуса и кортикальным петлям обратной связи.
С другой стороны, в мозге существует также десинхронизо-ванный, или
