Сприйняття подібних паттернів і проблема розрізнення - інтеграційна діяльність мозку
У двох попередніх розділах ми займалися проблемою формування нових гностичних нейронів при сприйнятті абсолютно нового патерну стимулів, несхожого ні на який з вже знайомих об`єктів. Звідси і враження новизни, пережите при появі цього об`єкта, фізіологічний еквівалент якого, як передбачається, полягає в тому, що даний патерн не відповідає жодному з існуючих гностичних нейронов- в результаті - орієнтовна реакція і активація даного аналізатора.
Тепер ми перейдемо до іншого, більш складної проблеми - до проблеми формування гностичних нейронів в разі сприйняття стимул-об`єкта, схожого з уже відомим і спочатку невідмітного від нього, тоді як ситуація вимагає їх розрізнення.
Почнемо з того, що вкажемо на необхідність розмежувати два явища, які, проте, часто змішують: мова йде про розрізнення стимул-об`єктів і диференціювання. Розрізненням ми будемо називати чисто перцептивний процес, не обов`язково навіть охоплює різні асоціації або різні реакції, що виникають на кожен розрізняти стимул-об`єкт-а дифференцировкой, відповідно до Павловським вживанням цього слова, - використання розрізняються подразників для різних реакцій організму. Якщо диференціювання передбачає неодмінну розрізнення двох використовуваних подразників, то зворотне - зовсім не обов`язково. І ми побачимо далі (гл. XII), як тварина, прекрасно розрізняючи два стимул-об`єкта, виявляється нездатним використовувати це знання в завданні на диференціювання [18].
Розмежовуючи ці два поняття, ми, проте, не заперечуємо існування тісного взаємозв`язку між самими явищами. Справа в тому, що, оскільки сприйняття служать матеріалом для асоціацій і визначають в кінцевому рахунку поведінкові акти, відповідні гностичні нейрони в значній мірі розвиваються і формуються під тиском потреб, пов`язаних з цими актами. Таким чином, як ми незабаром побачимо, якщо має місце розрізнення двох подразників, то це зазвичай відбувається за потребою, т. Е. Відмінності між об`єктами використовуються в поведінці.
Тут ми зупинимося на процесі розрізнення - явище, що протікає на перцептивном рівні, а проблему диференціювання розглянемо в гл. VII і X.
Припустимо, що після сформування безлічі гностичних нейронів, що відповідають деякому патерни стимулів, пред`являється інший патерн, що відрізняється від першого декількома елементами. При цьому ми зіткнемося з наступними можливостями.
По-перше, зміна тільки одного елемента може перетворити патерн у непізнаваний, так як він не буде більше відповідати певним гностичним нейронам. Наприклад, взявши якусь букву алфавіту, можна легко побачити, що зміна, пропуск або додавання якого-небудь елементу абсолютно змінює її значення (фіг. 23, 1). Те ж можна сказати і про будь-якої однієї фонемі в усному слові.
У світлі сказаного вище це явище легко пояснити. Пропуск деякого on-елемента означає заміну його реципрокним off-елементом, а додавання деякої on-елемента, навпаки, заміну їм реципрокного off-елемента. Таким чином, кожна зміна даного патерну означає заміну одного з його елементів новим, а в результаті новий патерн не відповідає певним гностичним нейронам.
По-друге, патерн може бути пред`явлений в умовах, несприятливих для сприйняття: знайомий зоровий стимул-об`єкт видно при тьмяному освітленні або знайомий звук чути на тлі шуму. У цьому випадку відповідні гностичні нейрони будуть порушуватися слабкіше, ніж в нормальних умовах, і тому при підпороговому подразненні патерн може виявитися непізнаним, або він розпізнається після тривалого латентного періоду (фіг. 23, II).
Нарешті, новий патерн може бути схожий на вже знайомий, але відрізнятися тільки тими елементами, які не враховуються відповідними нейронами (фіг. 23, III). Тоді різниця між двома паттернами не сприймається, і новий патерн буде сприйматися нейронами, що представляють колишній патерн.
Розглянемо тепер хід подій, коли ці подразники пред`являються неодноразово в непередбачуваному порядку. Якщо два паттерна стимулів нейтральні або мають однакове значення (наприклад, вони сигналізують про одне й те ж безумовному подразнику), то їх розрізнення при сприйнятті кожного з них окремо навряд чи можливо. Суб`єкт просто не зверне уваги на різні властивості кожного патерну, а тому обидва вони залишаться представленими одними і тими ж гностическими нейронами.
Але припустимо, що патерни мають різні значення (як при диференціюванні по Павлову). Тоді подвійне значення кожного сприйняття буде породжувати конфліктну ситуацію, яка в свою чергу посилить загальну активацію, і особливо активацію відповідного аналізатора. В результаті зросте увагу, спрямоване на обидва подразника, і сформуються абсолютно нові безлічі перцептивних нейронів, причому кожне відповідатиме відповідним патерни і відображати його специфічні елементи.
Фіг. 23. Різні види змін деяких елементів патерну.
1 змінюється один з істотних елементів-в результаті видно абсолютно новий паттерн- 2 патерн видно при незрозумілому освітленні, 3 - патерн змінений в деяких несуттєвих елементах, внаслідок цього патерн зберігається, якщо не проведено тренування на спеціальне розрізнення.
Але оскільки зберігається і колишня безліч нейронів, що представляють більше грубі властивості обох подразників, то кожному з них тепер буде відповідати два безлічі - один, що відбиває загальні характерні риси, а інше-специфічні особливості, що відрізняють їх (фіг. 24).
Фіг. 24. Схема, що ілюструє процес розрізнення двох подібних паттернів.
Загальні елементи обох патернів позначені квадратамі- специфічні-у одного косим хрестом, у іншого - прямим, гностичні нейрони позначені колами.
А. До розрізнення. Гностичні нейрони являють тільки загальні елементи двох патернів і тому вони нічим не відрізняються.
Б. Після розрізнення. Нові гностичні нейрони являють і загальні та індивідуальні елементи патернів.
Таким чином, ми приходимо до важливого висновку, що розрізнення двох патернів стимулів, спочатку сприймаються як ідентичні, протікає не за рахунок перетворення існуючих гностичних нейронів, а завдяки формуванню нових в додаток до колишніх.
Завдяки подвійному представництву розрізняються подразників можливий їх аналіз, т. Е. Сприйняття і загальних властивостей, і специфічних, що на перший погляд суперечить принципу цілісності унітарних сприйняття. Наприклад, почувши голос знайомої людини, ми розпізнаємо, чоловічий він або жіночий, і, крім того, розрізняємо його індивідуальні особливості. Кожен з цих двох аспектів сприйняття голосу- це особливе унітарне сприйняття: одне формується на основі нейронів, що відповідають чоловічим і жіночим голосам взагалі, а інше - на основі нейронів, що відповідають голосам певних людей.
Отже, ми бачимо, що, хоча розрізнення і диференціювання - явища самостійні, диференціювання багато в чому управляє процесом розрізнення. Справді, необхідність диференціювати два паттерна стимулів шляхом формування різних асоціацій для кожного направляє розвиток навчання по шляхах, зазначеним вище. Слід, однак, відзначити, що, як тільки розрізнення виробилося і сформувалися нові безлічі гностичних нейронів, їх подальша доля в житті організму вже не залежить ні від мети, для якої вони виникли, ні від ступеня необхідності в них. І дійсно, одного разу виникла під тиском певної потреби здатність розрізняти деякі стимул-об`єкти зберігається незалежно від того, чи використовується вона для зовсім інших цілей або ж взагалі не має ніякого значення в житті.