Страница 20 из 72
Теперь у нас имеется переход желтого пятна от одной группы осьминогов к другой. Пятно, всегда ограниченное в размерах вследствие испускаемого им зловония, постепенно перемещается по всему пляжу. Если одна группа имеет хорошую связь посредством своих длинных щупалец с другой отдаленной группой осьминогов, пятно может исчезнуть в одном месте и возникнуть в другом, в большем или меньшем отдалении. То, как одна территория за другой превращается в желтое пятно, является некой последовательностью или паттерном. Для определенного набора условий заданный паттерн будет постоянен.
Для любого единичного осьминога тот факт, пробуждается он или остается дремлющим, будет определяться числом разрядов, полученных данным осьминогом от уже проснувшихся сородичей (иными словами, числом щупалец осьминогов, что покоятся на его теле), и степенью болезненности под данными щупальцами (иными словами, историей того, как часто данный осьминог был активен одновременно с означенной группой осьминогов). Против стимулирующих разрядов работает общая сила запаха, издаваемого в данный момент и подавляющего активность осьминогов, а также фактор усталости или скуки.
Теперь я должен заметить, что зависимость между пробуждающими или стимулирующими факторами и пробуждением осьминогов не является линейной. Имеет место так называемый пороговый эффект, совершенно типичный для нервной системы. Речь идет о том, что до определенного уровня растущая стимуляция не будет производить эффекта, зато по его достижении осьминогами стимуляция будет максимальная. Далее в книге я буду использовать аналогию со щекотанием. Можно щекотать кого-нибудь все больше и больше без видимого эффекта, пока наконец он не прыснет со смеху. Данная нелинейность является очень важной характеристикой нейронных сетей, и о ней не следует забывать при моделировании поведения. Это напоминает растущее давление на спусковой крючок, которое неожиданно оказывается достаточным, чтобы высвободить всю энергию выстрела.
Что происходит с ныне скучающей группой осьминогов, которых стимулировали самыми первыми? Останутся ли они скучающими и больше ни в чем участвовать не будут? Спустя некоторое время скука проходит, и за ней следует короткий период высокой активности.
Усталость, период невосприимчивости к внешним раздражителям и повышенная возбудимость являются частью нормального поведения нервных систем.
Повышенная активность первой стимулированной группы означает, что желтое пятно может вернуться к этой группе, поскольку рассматриваемые осьминоги имеют некоторое преимущество перед другими группами. Все это приведет к тому, что паттерн приобретет определенный циклический характер. Желтое пятно возникнет в одном месте на пляже под влиянием прямого стимулирующего фактора, обойдет по определенному рисунку весь пляж, затем вернется к исходному месту и повторит цикл. В нашем мозге именно этот циклический паттерн, по всей видимости, представляет собой мысль.
Что произойдет, если прожекторы засветят одновременно с двух вертолетов, будучи направленными в разные места на пляже? Оба возникших желтых пятна начнут распространяться. Усилится неприятный запах. Более сильная группа (в смысле лучшей связности, большего размера) продолжит распространяться, тогда как меньшая будет подавлена запахом. Таким образом, в лю-,бой момент времени будет только одна зона активности, одно желтое пятно. В нашем с вами мозге это соответствует одной области внимания в любой заданный момент времени.
Далее выясняется, что наши осьминоги, отдыхающие на пляже, более культурные существа, чем мы думали. Большинство из них воспринимают музыку, причем не-которые предпочитают джаз, другим больше нравится стиль кантри и западная музыка, а есть и такие, которые реагируют только на Моцарта. Реакция проявляется в виде повышенной возбудимости.
Так случилось, что в незначительном отдалении от пляжа у отдыхающих на полную мощь работает магнитола. В настоящий момент времени из нее доносится джазовая музыка. Осьминоги, чувствительные к джазу, оживляются. Это означает, что они больше готовы к активизации, чем любая другая группа. Данная готовность, обусловленная музыкой, служит дополнением к другим факторам готовности, которые мы уже рассматривали (связность, степень текущей стимуляции, скука и так далее). Речь идет о том, что желтое пятно с большей вероятностью переместится теперь к этой наполовину пробудившейся группе. Если бы стояла кассета с музыкой в стиле кантри, начеку оказалась бы соответствующая группа осьминогов. Если бы заиграла музыка Моцарта, зашевелились бы осьминоги — ценители Моцарта.
Итак, фоновая музыка повышает чувствительность различных групп осьминогов. Данная повышенная чувствительность или готовность к переходу в активное состояние означает, что паттерн (последовательность перемещения желтого пятна активности) будет другим в случае, если имеется музыка, играющая в фоне, нежели когда музыки нет. Это аспект, заслуживающий более чем пристального внимания.
Перенося это на механизм мозга, мы ведем речь об эффектах эмоций или фоновых изменений в химической среде, оказывающих благотворное влияние на определенный участок нейронов. Это означает, что паттерны с большей долей вероятности осуществят переход к таким участкам. В связи с этим реакция на совершенно одинаковый стимул будет меняться сообразно фоновому химическому состоянию, которое, в свою очередь, обусловлено эмоциями. Данный эмоциональный эффект может иметь неврологическую или химическую природу — разницы никакой нет.
Означенная готовность определенной группы осьминогов к пробуждению (переходу в активное состояние) может быть достигнута и другим способом. Мы видели, как второе желтое пятно, возникшее на некотором расстоянии от первого пятна под воздействием света прожектора другого вертолета, оказалось на некоторое время подавленным более сильным паттерном. Однако готовность данной группы к переходу в активное состояние все равно будет повышенной по сравнению с другими осьминогами, поэтому весьма вероятно, что пятно двинется к этой группе в следующий свой переход. При этом следует учитывать другие возможные стимулы, могущие подействовать одновременно. Обратим внимание, что если бы лучи двух прожекторов с самого начала осветили участки, расположенные слишком близко друг к другу, то два желтых пятна слились бы вместе, образовав одно целое.
Теперь мы можем подвести итог факторам, определяющим готовность любого из осьминогов пробудиться и начать активно жалить других осьминогов:
• прямая стимуляция;
• стимуляция от других осьминогов и степень связности (которая зависит от опыта);
• повышенная возбудимость после фазы утомления;
• фоновая музыка;
• негативные факторы скуки/утомления и неприятного запаха (остаются прежними).
Что представляет собой память в данной модели? Болезненность, являющаяся основой повышенной связности, становится постоянной. В неврологических терминах подобная повышенная связность может быть достигнута энзимными изменениями, фиксацией новых протеинов или физическим привлечением дополнительных дендритов (щупальцев). Можно перечислить основные характеристики рассматриваемой системы.
1. Активность одного осьминога способна стимулировать активность других осьминогов, если между ними имеется связь (атрибутом активного состояния осьминога является изменение его окраски на ярко-желтую).
2. Общий размер группы активных осьминогов ограничивается посредством действия обратной связи, оказывающего подавляющий эффект (неприятный запах).
3. Фактор усталости или скуки подразумевает переход состояния активности от одной группы к следующей готовой к возбуждению группе.
4. Стимуляция осуществляется на пороговой основе и является нелинейной функцией.
5. Всякие осьминоги, активизированные в одно и то же время, будут характеризоваться повышенной связностью/ассоциативностью (эффект болезненности).
С учетом данных простых свойств системы ей присущи следующие характеристики поведения.