Обратные связи в рефлекторных актах

Обращение к рефлексам потребовалось нам для того, чтобы понять, как в рефлекторной теории проявляются основные принципы кибернетики. Среди них одним из важнейших является принцип обратной связи.

Развитие кибернетики привело к тому, что физиологи и биофизики вспомнили одну из интереснейших идей выдающегося анатома и физиолога начала XIX в. Чарльза Белла, который внёс весомый вклад в развитие рефлекторной теории. Он утверждал, что рефлекторная деятельность не заканчивается совершением работы исполнительным органом. В нём есть собственные рецепторы, для которых результаты этой работы служат раздражителями. Рецепторы исполнительного органа {эффектора) посылают в ЦНС сигналы, содержащие информацию о том, как выполнена команда, и являющиеся источником новых рефлексов, которые корректируют деятельность эффектора в целях наиточнейшего выполнения команды.

Например, в скелетных мышцах присутствуют механорецепторы, возбуждаемые перемещениями мышечных волокон. Эти так называемые проприоцепторы кодируют информацию о сокращении и, следовательно, о том, как мышца при своем сокращении выполнила команду, посланную ей мозгом. Центральная нервная система анализирует сигналы от проприоцепторов, что и служит основой для коррекции дальнейшей работы исполнительного органа.

Таким образом, однократное стимулирование рецепторного аппарата, приводящее к рефлекторному акту, в реальных условиях не заканчивается однократным возбуждением исполнительного органа. Работа эффектора является источником новых рефлекторных реакций, протекающих до тех пор, пока не будет достигнуто точное достижение цели определённого рефлекса. Информация циркулирует в своеобразном «рефлекторном кольце»: рецептор - мозг - эффектор - рецепторы самого эффектора - мозг - эффектор и т.д. В ЦНС сигналы от рецепторов исполнительного органа взаимодействуют с новыми сигналами от рецепторных аппаратов, служивших источником первоначальной реакции. Кроме того, благодаря информации, поступающей от рецепторов исполнительного органа, мозг может сравнивать результат исполнения своей команды с моделью (эталоном) идеального результата, формируемой в ЦНС на основании как сиюминутных сведений о среде, так и предшествующего опыта, запечатлённого в памяти.

Часть «рефлекторного кольца», по которой сигналы передаются от эффектора в мозг (навстречу командам, поступающим от мозга к эффектору), называется обратной связью. Если она обеспечивается рецепторами самого исполнительного органа, говорят о внутреннем контуре обратной связи. Вместе с тем контроль за деятельностью эффекторов осуществляется не только их собственными рецепторными аппаратами. Например, при письме движения руки контролируются как рецепторами её мышц и сухожилий, так и другими сенсорными системами - в первую очередь зрительным анализатором. В необходимости такой обратной связи легко убедиться, попытавшись писать с закрытыми глазами. Следовательно, наряду с внутренним существуют и внешние контуры обратных связей. В данном случае слово «внешний» подразумевает участие таких рецепторных аппаратов, которые не принадлежат эффектору первичной рефлекторной дуги. Обратные связи в рефлекторных актах весьма разнообразны, но все они имеют одно предназначение - коррекцию рефлекторной деятельности исполнительных органов. Без обратных связей все реакции были бы менее четкими, не столь целесообразными и целенаправленными, какими они являются в организме человека и животных.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >