Системный подход к решению психофизиологической проблемы

Применение системного подхода к изучению проблемы «мозг – психика» стали реальностью во второй половине XX века, однако идеи о функциональном единстве мозга и его связи с поведением и психикой появились более 100 лет назад.

История проблемы.Уже в конце прошлого века в основном в русле клинической неврологии, стали высказываться идеи о единстве функционирования частей мозга и связи этого единства с умственными возможностями человека. Так, например, Ф.Голтс (1881) утверждал, что местоположение ума следует искать во всех частях коры, точнее во всех отделах мозга. Широкую известность получили проведенные в начале века эксперименты К.Лешли и его концепция о структурной организации поведения. По результатам опытов на животных и клиническим наблюдениям Лешли сформулировал положение о том, что в коре мозга нет такого поля, которое бы не принимало участия в осуществлении «интеллектуальных функций».

В отечественной науке одним из первых высказал идею системной организации мозга Л.С. Выготский. Еще в 1934 г. он писал: «... функция мозга как целого... представляет собой продукт интегральной деятельности расчлененных, дифференцированных и снова иерархически объединенных между собой функций отдельных участков мозга ...» и далее «специфическая функция каждой особой межцентральной системы заключается, прежде всего, в обеспечении совершенно новой продуктивной, а не только тормозящей и возбуждающей деятельности низших центров, формы сознательной деятельности.» (цит. по Л.С. Выготский, 1982, Т.1).

Впоследствии эти идеи Л. С. Выготского получили продуктивное развитие в трудах А.Р. Лурии, который создал теорию системной динамической локализации высших психических функций в коре больших полушарий. Эта теория получила прекрасное воплощение в контексте нейропсихологии. Однако, видимо, благодаря своей клинической ориентации теория А.Р. Лурии не получила должного отклика в физиологии ВНД.

Следует также подчеркнуть, что идеи о системном строении мозговых и психических функций были высказаны Л.С. Выготским, а позднее и А.Р. Лурией в то время, когда в исследованиях мозга безраздельно царила павловская физиология, сосредоточенная на изучении функциональных единиц поведения – рефлексов и их мозговой организации. Значительно преуспев в познании относительно элементарных процессов и функций, господствовавшая физиология столкнулась, однако, с чрезвычайными трудностями, обратившись к сложным формам поведения. Тем не менее аспект целостности функционирования мозга «отпугивал» большинство физиологов своим якобы «сверхъестественным» содержанием, навязанным идеями гештальтизма. В результате, как отмечает Н.Ю.Беленков (1980) целостность мозга как предмет исследования надолго ушла из поля зрения физиологии.

Мозг как система систем.Широкое внедрение системного подхода в физиологию изменило методологию и логику научных исследований. В настоящее время большинство нейрофизиологов считает, что мозг представляет собой «сверхсистему», состоящую из множества систем и сетей взаимосвязанных нервных клеток. Причем выделяется два уровня существования систем (микроуровень и макроуровень) и соответственно два типа систем: микро- и макросистемы (Бехтерева, 1999).

Микроуровень представляет совокупность популяций нервных клеток, осуществляющих относительно элементарные функции. Примером микросистемы может служить нейронный модуль – вертикально организованная колонка нейронов и их отростков (см. главу 1.4.4). Одинаковые по своим функциям модули объединяются в макросистемы. Микросистемы сопоставимы с отдельными структурными образованиями мозга. Например, отдельные зоны коры больших полушарий, имеющие разное клеточное строение (цитоархитектонику), представляют разные макросистемы.

Методология системного подхода находит свое отражение в конкретных экспериментальных исследованиях. Соответственно изучаются системы двух типов: микро- и макро.

В первом случае предметом анализа является интеграция и консолидация систем применительно к нейрональным элементам с учетом специфичности тех функций, которые выполняют нейроны в системном обеспечении поведения и психики. Во втором случае проводится исследование интегративной деятельности на уровне мозга как целого с учетом топографического фактора, т.е. специфики участия отдельных структур мозга в обеспечении тех или иных психических функций и процессов. Здесь главное место занимает регистрация биоэлектрической активности отдельных структур мозга и оценка взаимодействия активности разных отделов мозга с помощью специальных показателей (см. главу 2.3).

Независимо от того, какой уровень представляет система – ми-кро или макро, единым является общий принцип взаимодействия: при объединении (консолидации) элементов в систему возникают качества или свойства, не присущие отдельным элементам. В консолидированной системе изменение одного из элементов влечет за собой изменения всех остальных элементов, а следовательно, и системы в целом.

Системная психофизиология.Итак, в соответствии с одним из главных принципов системного подхода – принципом целостности свойства целого мозга не сводимы к свойствам отдельных его частей (будь это нейроны, отделы мозга, или функциональные системы). В связи с этим встает задача связать отдельные структуры или элементы мозга в системные организации и определить новые свойства этих организаций по сравнению с входящими в них структурными компонентами. Таким образом, применение системного подхода диктует необходимость сопоставлять психические явления не с частичными нейрофизиологическими процессами, а с их целостной структурной организацией.

Новое экспериментальное направление – системная психофизиология (Швырков, 1989; Александров, 1997,1999) ставит своей задачей изучение систем и межсистемных отношений, составляющих и обеспечивающих психику и поведение человека. Согласно мнению авторов этой концепции, системное решение психофизиологической проблемы обеспечивается за счет информационного сопоставления психических и нейрофизиологических процессов. При этом психические процессы отвечают за поведение организма как целого. В то же время нейрофизиологические процессы протекают на уровне отдельных элементов (нейронов и нейронных сетей). Таким образом, психические явления сопоставляются не с элементарными физиологическими явлениями, а только с процессами их организации. «При этом, – как пишет Ю.И. Александров, психологическое и физиологическое описание поведения и деятельности оказываются частными описаниями одних и тех же системных процессов» (Александров, 1997. С. 293). Основная парадигма, в контексте которой ведутся исследования этого направления (причем преимущественно на животных) связана с изучением активного приспособительного поведения, а теория функциональной системы служит их теоретической основой. Причем психика в этом контексте оказывается «системой взаимосвязанных функциональных систем».

Подобное решение психофизиологической проблемы позволяет избежать следующих методологических ошибок:

1) отождествления психического и физиологического, т.к. согласно этой концепции психическое возникает только при организации физиологических процессов в систему;

2) психофизиологического параллелизма, согласно которому психическое и физиологическое существуют параллельно;

3) и наконец, ошибки, рассматривающей психическое и физиологическое во взаимодействии, поскольку психическое и физиологическое являются лишь различными сторонами, аспектами анализа единых системных процессов.

Более детальный анализ основных теоретических представлений и исследований, выполненных в русле системной психофизиологии представлен в книгах «Основы психофизиологии» (1997) и «Современная психология» (1999).

Глава 2. Методы психофизиологии

В этом разделе будут представлены систематика, способы регистрации и значение физиологических показателей, связанных с психической деятельностью человека. Психофизиология – экспериментальная дисциплина, поэтому возможности психофизиологических исследований в значительной степени определяются совершенством и разнообразием применяемых диагностических средств. Адекватный выбор методики, правильное использование ее показателей и соответствующее разрешающим возможностям методики истолкование полученных результатов являются условиями, необходимыми для проведения успешного психофизиологического исследования.