Информационная парадигма

Тема 1.1. Предмет и задачи психофизиологии

Психофизиология – наука о физиологических (нейронных) механизмах психических процессов и состояний. Исследование физиологических механизмов психических процессов на системном, нейронном, синаптическом и молекулярном уровнях как основная задача психофизиологии. Связь с другими науками.

Основные направления теоретической психофизиологии. Прикладные области психофизиологии.

Основные проблемы в связи с научным решением вопроса о взаимодействии идеального с материальным, психики с телом. Проблема соотношения психики и мозга. Современные варианты решения психофизиологической проблемы.

Основные концептуальные подходы к проблеме «сознание и мозг» на современном этапе: физикалистский, бихевиоральный и функционалистский (Д.И. Дубровский).

Перспективы решения вопроса в связи с новым пониманием механизмов работы мозга, новыми междисциплинарными науками: теория информации, кибернетика, теория систем, синергетика.

Предмет и задачи психофизиологии

Психофизиология(психологическая физиология) — научная ди­сциплина, возникшая на стыке психологии и физиологии, предме­том ее изучения являются физиологические основы психической деятельности и поведения человека.

Термин «психофизиология» был предложен в начале XIX века французским философом Н.Массиасом и первоначально исполь­зовался для обозначения широкого круга исследований психики, опиравшихся на точные объективные физиологические методы (оп­ределение сенсорных порогов, времени реакции и т.д.)

Психофизиология — естественнонаучная ветвь психологиче­ского знания, поэтому необходимо определить ее положение по отношению к другим дисциплинам той же ориентации: физиологической психологии, физиологии высшей нервной деятельности и нейропсихологии.

Предметом психофизиологии, как подчеркивал А. Р. Лурия, служит поведение человека или животного. С этой точки зрения психофизиология — это физиология целостных форм психической деятельности, возникшая для объяснения психических явлений с помощью физиоло­гических процессов.

Истоки этих представлений можно найти в трудах Л.С. Выгот­ского, который первым сформулировал необходимость исследовать проблему соотношения психологических и физиологических сис­тем, предвосхитив, таким образом, основную перспективу развития психофизиологии.

Теоретико-экспериментальную основу этого направления соста­вляет теория функциональных систем П.К. Анохина (1968), бази­рующаяся на понимании психических и физиологических процес­сов как сложнейших функциональных систем, в которых отдельные механизмы объединены общей задачей в целые, совместно дейст­вующие комплексы, направленные на достижение полезного при­способительного результата. С идеей функциональных систем не­посредственно связан и принцип саморегуляции физиологических процессов, сформулированный в отечественной физиологии Н.А. Бернштейном задолго до появления кибернетики и открыв­ший совершенно новый подход к изучению физиологических меха­низмов отдельных психических процессов. В итоге развитие этого направления в психофизиологии привело к возникновению но­вой области исследований, именуемой системной психофизиоло­гией.

Эволюция представлений о предмете психофизиологии в отече­ственной науке связана также с именем Е.Н. Соколова. Его по­зиция, основанная на большом экспериментальном и теоретическом опыте, состоит в том, что предметом психофизиологии должно яв­ляться «изучение нейронных механизмов психических процессов и состояний» При всем различии этих подходов психофизиология существует как самостоятельная область исследований, поэтому необходимо обсудить ее положение среди других нейронаук.В этой связи особый интерес представляет соотношение психо­физиологии и нейропсихологии. В.С. Мерлин детально охарактеризовал специфику системно­го подхода к исследованию интегральной индивидуальности. Осо­бое внимание он уделил принципу детерминизма, подчеркивая, что каузальной, причинно-следственной детерминации недостаточно, чтобы объяснить функционирование большой системы, включа­ющей в себя уровни: биохимический, нервной системы, темпера­мента, личности, метаиндивидуальности (личностных статусов).

В последние десятилетия появились новые психофизиологиче­ские методы (например, позитронно-эмиссионная томография, ядер­но-магнитный резонанс и др.), которые позволяют исследовать моз­говую локализацию динамики высших психических функций у здо­ровых людей. Таким образом, современная нейропсихология, взя­тая в полном объеме своей проблематики, ориентирована на изуче­ние мозговой организации психической деятельности не только в патологии, но и в норме. Соответственно этому круг исследова­ний нейропсихологии расширился; появились такие направления, как нейропсихология индивидуальных различий, возрастная нейроп­сихология. Послед­нее фактически приводит к стиранию границ между нейропсихоло­гией и психофизиологией.

Наконец, следует указать на соотношение физиологии ВНД и психофизиологии. Высшая нервная деятельность (ВНД) — поня­тие, введенное И.П.Павловым, в течение многих лет отождествля­лось с понятием психическая деятельность. Таким образом, физио­логия высшей нервной деятельности представляла собой физио­логию психической деятельности или психофизиологию.

Хорошо обоснованная методология и богатство эксперименталь­ных приемов физиологии ВНД оказали решающее влияние на иссле­дования в области физиологических основ поведения человека, за­тормозив, однако, развитие тех исследований, которые не укладыва­лись в «прокрустово» ложе физиологии ВНД. В 1950 году состоялась так называемая «Павловская сессия», посвященная проблемам пси­хологии и физиологии. На этой сессии речь шла о необходимости воз­рождения павловского учения. За уклонение в сторону от этого уче­ния резкой критике подвергся создатель теории функциональных си­стем П.К. Анохин и некоторые другие видные ученые.

Последствия Павловской сессии оказались весьма драматичны и для психологии. В начале 50-х годов XX века имело место насиль­ственное внедрение павловского учения в психологию. По утвер­ждению А.В. Петровского, фактически наблюдалась тен­денция к ликвидации психологии и замене ее павловской физиоло­гией ВНД. Официально положение дел изменилось в 1962 году, когда состо­ялось Всесоюзное совещание по философским вопросам физиоло­гии высшей нервной деятельности и психологии. Оно было вынуждено констатировать существенные изменения, которые произошли в науке в послевоенные годы. Кратко характе­ризуя эти изменения, необходимо подчеркнуть следующее.

В связи с интенсивным развитием новой техники физиологиче­ского эксперимента и, прежде всего с появлением электроэнцефа­лографии стал расширяться фронт экспериментальных исследо­ваний мозговых механизмов психики и поведения человека и живот­ных. Метод ЭЭГ дал возможность заглянуть в тонкие физиологи­ческие механизмы, лежащие в основе психических процессов и по­ведения. Развитие микроэлектродной техники, эксперименты с элек­трической стимуляцией различных образований головного мозга с помощью вживленных электродов открыли новое направление ис­следований в изучении мозга. Возрастающее значение вычисли­тельной техники, теории информации, требова­ли переосмысления традиционных положений физиологии ВНД и разработки новых теоретических и экспериментальных парадигм.

Благодаря послевоенным новациям, существенно преобразилась и зарубежная психофизиология, которая до этого на протяжении многих лет занималась исследованием физиологических процессов и функций человека при различных психических состояниях. В 1982 году в Канаде состоялся Первый международ­ный психофизиологический конгресс, на котором была создана Ме­ждународная психофизиологическая ассоциация и учрежден жур­нал «Международный журнал психофизиологии».

Интенсивному развитию психофизиологии способствовал и тот факт, что Международная организация по исследованию мозга про­возгласила последнее десятилетие XX века «Десятилетием мозга». В рамках этой международной программы проводились комп­лексные исследования, направленные на интеграцию всех аспектов знания о мозге и принципах его работы. Например, в 1993г. при Ин­ституте ВНД и НФ РАН был создан Международный исследова­тельский центр нейробиологии сознания «Светлое пятно».

Переживая на этой основе период интенсивного роста, науки о мозге, и в том числе психофизиология, вплотную подошли к реше­нию таких проблем, которые ранее были недоступны для исследо­ваний. К их числу относятся, например, физиологические механиз­мы и закономерности кодирования информации в мозге человека и животных, хронометрия процессов познавательной деятельности и изучение кодов мыслительной деятельности человека и др.

Пытаясь представить облик современной психофизиологии, Б.И. Кочубей выделяет три новых характеристики: активизм, селективизм и информативизм. Активизм предполагает отказ от пред­ставлений о человеке как существе, пассивно реагирующем на внеш­ние воздействия, и переход к новой «модели» человека — актив­ной личности, направляемой внутренне заданными целями, спо­собной к произвольной саморегуляции. Селективизм характеризу­ет возрастающую дифференцированность в анализе физиологиче­ских процессов и явлений, которая позволяет ставить их в один ряд с тонкими психологическими процессами. Информативизм отража­ет переориентацию физиологии с изучения энергетического обмена со средой на обмен информацией. Понятие информации, войдя в пси­хофизиологию в 60-е годы, стало одним из главных при описании фи­зиологических механизмов познавательной деятельности человека.

Таким образом, современная психофизиология как наука о фи­зиологических основах психической деятельности и поведения, пре­доставляет собой область знания, которая объединяет физиологиче­скую психологию, физиологию ВНД, «нормальную» нейропсихоло­гию и системную психофизиологию. Взятая в полном объеме своих задач психофизиология включает три относительно самостоятельных части: общую, возрастную и дифференциальную. Каждая из них име­ет собственный предмет изучения, задачи и методические приемы.

Предмет общей психофизиологии — физиологические основы (корреляты, механизмы, закономерности) психической деятельности и поведения человека. Общая психофизиология изучает физиологические основы познавательных процессов (когнитивная психофи­зиология), эмоционально-потребностной сферы человека и функци­ональных состояний. Предмет возрастной психофизиологии — он­тогенетические изменения физиологических основ психической де­ятельности человека. Дифференциальная психофизиология — раз­дел, изучающий естественнонаучные основы и предпосылки инди­видуальных различий в психике и поведении человека.

Различные подходы к структуре индивидуальности приводят к вы­делению разных, нередко достаточно дробных уровней и подуровней. Предметом особой детализации является зона между физиологиче­ским и психологическим уровнями. Так, например, широко принято (хотя и с некоторыми терминологическими различиями) разделение психодинамического и психосодержательного уровней.

Логично считать, что динамические характеристики, т.е. фор­мальные параметры поведения в большей степени должны зависеть от особенностей функционирования нервного субстрата и соответ­ственно в иерархии индивидуальности занимать подчиненное место по отношению к психосодержательному уровню. Наряду с пси­ходинамическим в литературе фигурирует еще один уровень — нейродинамический. Его отделение от психодинамического базирует­ся на представлении о существовании особой категории нервных процессов, не связанных непосредственно с обеспечением психи­ческого. Однако критерии разделения указанных категорий нерв­ных процессов не всегда могут быть использованы при оценке эм­пирических методик, которые применяются для дифференцирован­ной диагностики этих уровней.

Избежать этого, на наш взгляд, можно, выделяя отдельно пси­хофизиологический и психологический уровни. В этом случае нейродинамический и психодинамический уровни фактически входят в психофизиологический, но сфера проявлений последнего шире, поскольку этот уровень характеризует не только формально-ди­намические процессы работы головного мозга и психики, но и ка­чественное своеобразие их протекания.

Межуровневые связи. Описанные выше уровни в структуре ин­дивидуальности существуют в тесном взаимодействии друг с дру­гом. По утверждению В.С. Мерлина между уровнями имеются не только однооднозначные, но и много-многозначные связи, когда каждая характеристика одного уровня связана с многими характе­ристиками другого и наоборот. Изучение межуровневых связей в структуре индивидуально­сти сопряжено с рядом проблем, и среди них, в первую очередь, оп­ределение их направленности и установление причинно-следствен­ных отношений. Одним из широко распространенных в психофи­зиологии исследовательских приемов является установление свя­зей путем вычисления корреляций между физиологическими ха­рактеристиками (например, параметры энцефалограммы) и психо­логическими (например, показатели умственного развития). В этом случае, как правило, говорят о поиске «коррелятов» психических функций и процессов на уровне биоэлектрической активности моз­га. Исследования такого типа настолько распространены, что В.Б. Швырков выделил их в особое направление, назвав его «корреля­тивной» психофизиологией.

Поиск коррелятов в большинстве случаев можно расценивать как своеобразный психофизиологический «пилотаж»: результаты таких исследований, как правило, очерчивают зону для более уг­лубленного поиска. Суть в том, что наличие корреляционной свя­зи не дает основания для установления причинно-следственных от­ношений. Например, наличие значимого коэффициента корреля­ции между показателем интеллекта и параметром ЭЭГ не дает от­вета на вопрос, за счет чего возникает такая связь: интеллект ли оп­ределяет характер энцефалограммы, или наоборот. Для ответа на подобный вопрос требуются иные приемы и способы анализа.

Методологически это решается путем анализа способов организации уровней. Большинство исследователей считают, что уров­ни в структуре индивидуальности организованы иерархически.

Понятие иерархии предусматривает расположение частей или элементов целого в порядке от низшего к высшему. При этом пред­полагается, что каждый вышележащий уровень наделен особыми полномочиями по отношению к нижележащим. Применительно к человеческой индивидуальности такое понимание иерархии требу­ет установления отношений доминирования — подчинения и выде­ления управляющих и управляемых уровней. По этой логике пси­хологический уровень, будучи вышележащим, выступает как упра­вляющий по отношению к процессам, происходящим на нижеле­жащих — психофизиологическом, физиологическом и других уров­нях. Следовательно, в приведенном выше примере именно интел­лект должен определять параметры энцефалограммы.

Однако, возможен и другой альтернативный принцип взаимо­действия уровней — гетерархия, в соответствии с которым, ни за одним из уровней не зафиксирована постоянная роль ведущего и до­пускается коалиционное объединение высших и низших уровней в единую систему действия. При этом считается возможным совме­стное или поочередное управление процессами, происходящими в живой системе на том или ином этапе ее жизнедеятельности. При­менительно к индивидуальности человека это означает, что физио­логический и психологический (а также все другие) уровни дейст­вуют в тесной взаимосвязи, совместно определяя специфические особенности каждого уровня.

Значение системной модели индивидуальности. Множество фактов свиде­тельствует о том, что между психическим и соматическим суще­ствуют причинно-следственные связи, которые имеют двухсторон­нюю направленность: психическое влияет на физиологическое и наоборот.

Подобная взаимосвязь приобретает логическую обоснованность в том случае, если рассматривать индивидуальность как систему (включающую физиологический, психологический и другие уров­ни) с гетерархическим типом межуровневого взаимодействия. Толь­ко при таком подходе получают объяснение феномены измене­ния физиологических показателей под влиянием психических из­менений, и напротив, изменения в психике человека под влияни­ем воздействий на его тело. Некоторые из конкретных механиз­мов такого взаимосодействия изучены достаточно хорошо.

Итак, целостность индивидуальности лежит в основе того фа­кта, что любое воздействие (например, прием химического препа­рата, изменение атмосферного давления, шум на улице, неприятные известия и т.п.) хотя бы на один из уровней (биохимический, физио­логический, психологический и др.) неизбежно приводит к откли­кам на всех других уровнях и изменяет текущее состояние организ­ма человека, его психическое состояние, а, возможно, и поведение. Реализация принципа целостности обязывает исследователей рас­сматривать различные аспекты индивидуальности во всем много­образии их взаимосвязей и взаимодействия.

Информационная парадигма

Практически одновременно с внедрением системного подхода в психофизиологию, началась ее интенсивная компьютеризация. Этот процесс имел далеко идущие последствия. Кроме техниче­ских новшеств, выразившихся в возможности резко расширять объ­емы экспериментальных исследований и разнообразить способы статистической обработки данных, она привела к возникновению феномена «компьютерной метафоры».

Значение компьютерной метафоры. Смысл метафоры состо­ит в том, что человек рассматривается как активный преобразова­тель информации, и его главным аналогом считается компьютер. Значение метафоры в изучении психологических и мозговых меха­низмов переработки информации выходит за рамки удачной анало­гии. Фактически она создала новые исходные посылки для изучения этих механизмов, заменив, по образному утверждению одного пси­холога, «представление об энергетическом обмене со средой на представление об информационном обмене». Этот шаг явился весь­ма прогрессивным, поскольку раннее в физиологических исследованиях основной упор делался на изучение энергетического обмена со средой.

Информационная парадигма. Впервые в отечественной психо­логии понятие информации для изучения строения когнитивной сфе­ры и анализа психофизиологической проблемы привлек Л.М. Веккер (1976). Он исходил из того, что психические процессы можно рассматривать как частные формы информации, и считал необхо­димым использовать кибернетический понятийный аппарат для построения единой теории психических процессов. По Веккеру все виды образов — элементарные сенсорные, сенсорно-перцептив­ные, собственно перцептивные и вторичные (представления) — организованы в соответствии с иерархической матрицей частных форм пространственно-временного изоморфизма сигналов по от­ношению к источнику. Инвариантное воспроизведение в сигналах-образах пространственно-временной структуры их объектов и де­лает образы частной формой кодов. Л.М. Веккер полагал, что ин­формационный подход может стать общей концептуальной осно­вой для построения единой теории психических процессов, охваты­вающей разные уровни и формы их организации.

Фундаментальную разработку идеи информационного подхода получили в философских трудах Д.И. Дубровского. Он не ограничивает теоретические аспекты применения информаци­онной парадигмы изучением природы когнитивного функциониро­вания. С его точки зрения информационная парадигма приобре­тает определяющее значение в анализе психофизиологической про­блемы. Он подчеркивает, что понятие информации, условно гово­ря, является двумерным, поскольку фиксирует и содержание ин­формации, и ее кодовую форму. Это дает возможность в едином концептуальном плане отразить как специфику содержания (се­мантические и прагматические аспекты информации), так и свой­ства того материального носителя, в котором воплощена данная ин­формация. Хотя информация не существует вне своего материаль­ного носителя, она всегда выступает в качестве его свойства и не зависит от субстратно-энергетических и пространственно-времен­ных свойств своего носителя. Последнее обстоятельство позво­ляет некоторым исследователям говорить об «информационном сня­тии» психофизиологической проблемы.

Когнитивная психофизиология. Экспериментальное воплоще­ние информационной парадигмы осуществляется в многочисленных исследованиях, выполненных в русле когнитивной психологии, ко­торая изучает закономерности переработки информации челове­ком.

В этой же логике действует направление, именуемое когнитив­ной психофизиологией, предметом исследования которого являют­ся мозговые механизмы переработки информации. Принципиаль­ным является тот факт, что информационный подход позволяет ана­лизировать мозговые процессы и психические явления, т.е. явле­ния двух разных уровней, в едином концептуальном плане.

Как известно, физиология ВНД оперирует такими понятиями, как временная связь, возбуждение, торможение и т.д. Они мало со­вместимы с психологическими категориями (такими, как воспри­ятие, память, мышление). Именно поэтому психофизиологический анализ на основе подобных физиологических понятий малопро­дуктивен. Использование терминов и понятий информационного подхода (например, сенсорный анализ, принятие решения и др.) применительно к физиологическим процессам открывает путь для более содержательной их интерпретации, ориентированной на выявление физиологических механизмов познавательной деятель­ности человека.

Последнее оказалось возможным благодаря появлению новых электрофизиологических методов. Эти методы по­зволили вплотную подойти к изучению физиологических механиз­мов отдельных стадий процесса переработки информации: сенсор­ного анализа, мобилизации внимания, формирования образа, извле­чения эталонов памяти, принятия решения и т.д. Изучение времен­ных параметров электрофизиологических реакций на стимулы раз­ного типа и в различающихся условиях впервые сделало возмож­ным хронометрирование, т.е. оценку длительности протекания от­дельных стадий процесса переработки информации непосредствен­но на уровне мозгового субстрата. И как следствие возникла область исследований, получившая названия хронометрия процессов пе­реработки информации.

Наряду с когнитивной психофизиологией возник новый раздел нейробиологии — нейроинформатика. Как и когнитивная психофи­зиология, нейроинформатика фактически представляет собой при­менение компьютерной метафоры для анализа механизмов пере­работки информации в мозге человека и животных. Она опреде­ляется как наука, изучающая теоретические принципы переработ­ки информации в нейронных сетях мозга человека и животных.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: