Иванов В.В. Избранные труды по семиотике и истории культуры, т. I

Подождите немного. Документ загружается.

структурный тип морфологии членистоногих. На высших этапах эво-

люции (у позвоночных) число органов в пределах, заданных билате-

ральной симметрией и противопоставлением задней и передней части,

минимально, но число степеней свободы в каждом из органов может

быть значительным.

Динамические системы с таким большим числом степеней свобо-

ды,

как человеческий организм (использующий около 800 мышц для

различных движений), не могут управляться из одного единственного

центра. Существует целая иерархия соподчиненных друг другу цен-

тров разных уровней, каждый из которых в известной мере незави-

сим

-г-

в пределах, которые устанавливаются центром более высокого

уровня. Еще в 1935 г. Н. А. Бернштейн (1896-1966) обосновал мысль

о многоуровневом иерархическом построении движений, которая и

была воплощена в системах шагающих и некоторых других роботов

(Вукобратович 1976). Точка зрения, намеченная Н. А. Бернштейном

(Бернштейн 1966), была развита в исследованиях И. М. Гельфанда и

М. Л. Цетлина, формулировавших общие принципы организации

биологических и социальных систем. Согласно выводам двух этих

ученых, «сложная многоуровневая система управления рассматрива-

ется как совокупность подсистем, обладающих относительной авто-

номией» (Цетлин 1969, с. 198). Этот вывод применим к широкому

кругу биологических систем, технических устройств и общественных

установлений.

Всякая кибернетическая система (автомат или комплекс автоматов,

организм, общество) решает конкретные задачи в определенной среде.

Различие самой системы и среды предполагает необходимость выде-

ления в системе такой подсистемы, которая ответственна за ориента-

цию в данной конкретной среде или за решение данной конкретной

задачи. Все сложные живые организмы и их сообщества, в том числе

и люди и человеческие общества, испытывают биологический цейт-

нот, объясняемый ограниченностью сроков их существования. Не-

хватка времени для принятия решений у системы с большим числом

степеней свободы ведет к необходимости выбора из двух возможно-

стей.

Можно принять наудачу первое попавшееся решение. С этой

точки зрения оправдана роль гаданий для принятия важнейших ре-

шений, например, в древнем Риме (позднее таким же образом отдель-

ные люди пользовались пасьянсом: так Толстой описывает смятенно-

го Пьера Безухова, не знающего, что решить, и прибегающего к это-

му традиционному способу). Другой же способ, широко используемый

в наше время, состоит в разработке и применении специального уст-

ройства (исполнительного органа) для быстрого принятия необходи-

мых решений на основе переработки текущей экспресс-информации.

Наряду с текущим решением неотложных задач всякая киберне-

тическая система занята планированием своего поведения в целом.

Одной из ведущих идей физиологии активности Бернштейна было

наличие у каждого живого организма планов его будущего поведения.

По этой именно причине организм нельзя описать простыми схемами,

включающими только его память (прошлое системы) и реакции на

внешние стимулы (настоящее системы). Живая система всегда в ка-

кой-то степени обращена к будущему. А включение планирования

будущего как важнейшего составного звена управления предполагает

выделение соответствующей подсистемы. Поэтому и неизбежно нали-

чие хотя бы двух выделенных подсистем: одной, решающей текущие

задачи и ориентирующейся в реальном пространстве-времени, и дру-

гой,

планирующей будущее поведение всей системы. Такой принцип

уже сейчас осуществлен в некоторых маш^пуляционных роботах. В

первом издании этой книги и в других публикациях 1970-1980-х го-

дов я высказывал и развивал предположение, что структура мозга и

некоторых моделирующих его устройств, разрабатываемых в исследо-

ваниях по искусственному интеллекту, должна определяться этими

различиями.

Иначе говоря, наряду с традиционным экологическим бихе-

виористским объяснением морфологии нервной системы следует учи-

тывать информационное, интерпретирующее и структуру мозга у

высших животных и у человека.

Геометрическое строение

мозга, как предположил еще око-

ло 40 лет назад А. Н. Колмогоров,

приближается к такому идеальному

типу, который может быть теорети-

чески рассчитан для любого ком-

плекса автоматов. Такие автоматы,

обменивающиеся между собой ин-

формацией, должны располагаться

на поверхности шара, тогда как се-

редина шара должна быть занята

соединительными связями между

ними (рис. 5). Расположение ней-

ронов и их комплексов (колонок), а

также соединительных связей меж-

Рис 5

ду полушариями в коре головного

Расположение автоматов

на

поверх-

мозга в некотором приближении со-

ности шара: связи между ав

ответствует этой идеальной модели

тоМ

атами (нейронами)

на

поверхно-

(рис. 6). сти; внутренние соединитель-

Следует заметить, что сама по

ные связи

себе эта проблема значительно шире

вопроса о геометрии мозга. Сходные принципы обнаруживаются при

исследовании человеческих поселений — от древнейших до совре-

менных сверхгородов (мегалополисов), в которые постепенно пересе-

ляется значительная часть населения Земли. Величайший архитектор

XX в. Ле Корбюзье всю свою жизнь стремился к созданию строгой

науки о градостроительстве, т. е. о геометрии города. Он подчеркивал

значение «радиально-концентрических форм» для решения проблемы

кризиса городов в машинный век (Ле Корбюзье 1970, с. 275). Реаль-

Рис. 6.

Соединительные связи между полушариями головного мозга: 1 — мозолистое

тело; 2 — промежуточная масса; 3 — передняя комиссура; 4 — зрительный пе-

рекрест (хиазма); 5 — задняя комиссура

ность предложенных Ле Корбюзье проектов больших городов (рис. 7),

начиная с его известного плана трехмиллионного города, подтвержда-

ется тенденциями современного строительства сверхгородов. Эти

мысли Корбюзье близки и к тем идеям математиков по поводу иде-

альной геометрии коллектива автоматов, которые согласуются со

структурой человеческого мозга. Понимая под бионикой ту родствен-

ную искусственному интеллекту и кибернетике область, которая

ищет в живых системах модель для технических решений, можно

было бы сказать, что в духе бионики идеальный план мозга человека

позволительно сравнить с городами будущего.

Пользуясь далее подобными архитектурными сопоставлениями,

приходим к выводу, что ближайшую аналогию к головному мозгу че-

Рис. 7. План «идеального» города по Ле Корбюзье

ловека (как бы срез его модели на плоскости) представляют селения

первобытных племен, имеющих дуальную организацию. Так, у ин-

дейцев бороро в Бразилии круг, образуемый хижинами на периферии

селения, делится пополам между двумя половинами племени, тогда

как в центре находится место встреч членов обеих половин (рис. 8). В

человеческом мозге роль такого места встреч играют соединительные

пути между двумя полушариями — такие, как мозолистое тело.

Круглый характер свободной территории (образуемой кольцом жи-

лищ),

которая выступает в качестве места сходок и ритуальных тан-

цев в примитивных обществах, отвечает этим общим принципам гео-

метрии социальных пространств. Согласно выводам структурной ан-

тропологии и семиотического исследования поселений этот тип орга-

низации территории широко распространен как у индейцев Северной

и Южной Америки, так и в Юго-Восточной Азии и Африке (Леви-

Строс 1985; Lagopoulos 1972). Наличие сходных структур уже на стой-

бищах приматов позволило бы думать об их дочеловеческих истоках.

Но приближение к сходным схемам в постройках общественных на-

секомых (муравьев, термитов, пчел) возвращает к представлению о

некоем общем принципе, не зависящем от конкретного типа индиви-

дуального биологического организма, участвующего в обмене инфор-

мацией.

Структура предгородских поселений, подобных деревне бороро,

уже содержит зародыш тех же семиотических закономерностей, ко-

Рис. 8.

План селения индейцев бороро в Бразилии: МД — мужской дом (место встреч

мужчин — членов племени); 1 — высший брачный класс внутри клана; 2 —

средний брачный класс внутри клана; 3 — низший брачный класс внутри клана

торые позднее выявляются после «неолитической» (или «городской»

по Чайлду) революции. Город обычно рассматривался как модель

пространства Вселенной. Соответственно его организация отражает

структуру мира в целом. Известны два основных геометрических ти-

па такой организации с соответствующими им типами симметрии —

четырехугольная (с зеркальной симметрией) и круговая (с криволи-

нейной симметрией того же типа, что и в живой природе). Они не

специфичны только для города, потому что подобные символы (пря-

моугольник и круг), возможно являющиеся архетипическими, ис-

пользуются в качестве моделей мира и в других контекстах. Но го-

род,

коль скоро он уже существует, достаточно быстро начинает пла-

нироваться и застраиваться в соответствии с этими универсальными

схемами.

Многочисленными текстами засвидетельствовано наличие небес-

ных прообразов у каждого из больших городов Древнего Востока, как

позднее в этрусской и римской традиции и в средневековых продол-

жениях последней.

Для многих древневосточных городов характерна четырехугольная

(квадратная) схема, при которой с каждой из сторон квадрата соотне-

сена одна из сторон света, храм, дворец, ворота и соответствующее

божество. В частности, такова была структура открытого 20 лет назад

самого большого города середины III тыс. до н. э. Эблы, насколько ее

можно восстановить по данным текстов (раскопан пока только дворец

с его огромным архивом в 30000 клинописных таблиц, остальные

части еще ждут исследователей).

Круговая и концентрическая структура оказалась характерной

также для небольших городов или поселений Аркаимско-Синташтин-

ской культуры, открытой в последние годы нашими археологами на

Южном Урале. Согласно этим сенсационным открытиям, в городах

этой (предположительно, раннеиранской) металлургической культу-

ры,

существовавших почти четыре тысячи лет назад, отдельные по-

мещения, в которых находились печи для выплавки бронзы (из меди

уральских рудников), представляли собой секции правильного круга.

Квадратная структура может сосуществовать с круглой в рамках

символа типа манд

алы.

По-видимому, как и по отношению к предго-

родским поселениям различие (а иногда, как в ранних индоевропей-

ских традициях, двоичное противопоставление) между круглыми

концентрическими формами и квадратными или в общем случае мно-

гоугольными часто является вопросом не столько реальной планиров-

ки,

сколько символической интерпретации. Идеализированное пони-

мание селения или города как круга не предполагает обязательно

круговой застройки (как современные круглые столы не зависят от

реальной формы мебели, для них используемой). Город реально мо-

жет иметь форму многоугольника (иногда правильного четырехуголь-

ника) или еще более сложную геометрическую структуру, но описы-

ваться на символическом уровне он может как круг или же квадрат,

вписанный в круг (мандалу).

Понимание города как священного образа Вселенной до сих пор

распространено в таких областях сохраняющейся буддийской культу-

ры,

как Непал. Каждый из крупных непальоких городов рассматри-

вается как геометрический символ наподобие мандалы. Город окру-

жен восемью храмами, посвященными богиням (asta matrika «восемь

матерей») и ориентированными (как и соответствующие восемь сим-

волов на мандалах) по сторонам света. Этот круг, понимаемый симво-

лически как граница мира, ограждает город от болезней. Такой же

ориентированностью по сторонам света характеризуется и следующий

концентрический круг, который образуют четыре ступы, каждые из

которых соотнесены с одним из Будд, и четверо ворот в укрепленных

стенах, построенных вокруг непальских городов.

Хотя круглая структура, характерная для античного полиса, была

унаследована от более древних эпох, она подверглась специфическому

переосмыслению в духе новых представлений. В серии блестящих эс-

се,

посвященных преобразованию категории пространства в геомет-

рии,

астрономии, политической мысли Афин V в. до н. э., Жерне,

Вернан и другие исследователи античности показали, что для этого

времени основной моделью оказывается круг с его центром (Vernant

1985,

р. 171-229). В самом круге полиса нет архаической асиммет-

рии,

возникавшей при противопоставлении дуальных половин круг-

лого поселения из-за ценностной неравнозначности членов двоичных

оппозиций. Круг принципиально симметричен. Круг города, органи-

зованный вокруг агоры, оказывается состоящим из равноценных час-

тей.

В этом состоит отличие античного полиса от предшествовавших

ему структур.

Сопоставление симметричных идеализированных схем мозга, посе-

лений в первобытных обществах и городов допускает обобщения, ко-

торые могут быть распространены и на геометрические формы сооб-

ществ общественных насекомых — муравьев, термитов, пчел. Отно-

сительно муравьев, например, установлено, что они могут действовать

сообразно с общей моделью муравейника, которую они мешают изме-

нить (Chauvin 1960). Социология беспозвоночных и здесь дает резуль-

таты,

показательные для сопоставления одновременно с нейрофизио-

логией и с геометрией человеческих поселений. Отдельная особь в

таких сообществах, как муравейник, термитник, улей, сопоставима

одновременно с клеткой (например, нейроном) и с организмом (жи-

вотным или человеком), входящим в стаю, стадо, селение, общество.

Основной характеристикой пространственно ограниченного кол-

лектива — сообщества нейронов в мозге или его частях, колонии бес-

позвоночных, поселения, города — является его функциональная

структурная стабильность. Неизменным остается его общий план, оп-

ределяющий и характер симметрии, соотношения и функции его час-

тей,

тогда как конкретные материальные носители функций в от-

дельных звеньях могут заменяться и перестраиваться. Пластическая

вариантность составляющих частей мозга особенно велика в ранние

периоды развития — в эмбриогенезе. В это время общий план только

еще формируется, осуществляются грандиозные миграции нейронов

на места, где потом они остаются, и происходит отбор из нескольких

конкурирующих друг с другом нейронов. Основным принципом на

нейронном уровне является выживание функционирующего (занято-

го) элемента. Поэтому нейроны, не включенные в активную деятель-

ность, могут отмирать целыми массивами (это наглядно показано в

удостоенных Нобелевской премии опытах Хьюбла и Визеля, перевя-

зывавших один глаз лягушки, после чего соединенные с ним нейроны

отмирали). В этом состоит морфологическая основа принципа вклю-

чения функции в определенном возрасте. Позднее осуществляется не

отмирание нейрона, а перераспределение функций: нейроны, не име-

ющие занятия, получают новую «должность». Эта особенность мозга

позволяет осуществлять значительные перестройки в первые годы

жизни ребенка.

Одной из сложных проблем является выделение адекватных под-

разделов внутри каждой крупной системы, из которой состоит мозг.

В нейрофизиологии начала XX в. популярным было различение не-

скольких десятков морфологических «полей», из каждого из которых

определялись некоторые функции (Brodmann 1909; эту систему обо-

значений и сейчас используют такие крупные физиологи, как Экклз,

Eccles 1995). Более общий характер носит разграничение нескольких

основных долей в нейропсихологии (этим видом обозначений пользо-

вались мои коллеги по исследованию функций мозга после электро-

судорожных шоков, результаты которого излагаются ниже). Наконец,

в современных нейрофизиологических исследованиях все чаще начи-

нают пользоваться результатами морфологических анализов, согласно

которым вся масса коры организована в «колонки» по 10

нейронов в

каждой.

Более ясна макроструктура мозга, определяемая различием двух

полушарий.

ДВА ПОЛУШАРИЯ

Согласно традиционным выводам нейрофизиологии, намеченным

отчасти уже в древнеегипетских медицинских папирусах (Grapow

1955,

S. 41), у взрослых людей (правшей и многих левшей) левое

полушарие считается доминантным — главным. Оно управ-

ляет движениями главной — правой руки и речью (как будет видно

из дальнейшего изложения, некоторые важные функции, связанные с

речью, исполняет другое полушарие; в этом смысле термин «доми-

нантный» несколько условен). Функции правого полушария, которое

у правшей ведает левой рукой, до последних лет считались неясны-

ми,

хотя еще в прошлом веке великий английский невролог Джексон

предвосхитил современные открытия в этой области. Ему принадле-

жит установление подтверждаемой клиническими фактами «дуаль-

ности» (двойственности) мозга, до него предположенной английским

врачом Уайганом на основании психиатрических и психологических

соображений (Wigan 1844). Джексон полагал, что правое полушарие

занято прежде всего пространственными операциями и наглядным

восприятием внешнего мира в отличие от левого — логического и

грамматического (пропозиционального — prepositional); правильность

этих идей Джексона была доказана столетие спустя, в частности,

экспериментами над людьми с расщепленным мозгом (Bogen 1969).

Что же касается звуковой речи, Джексон обнаружил способность пра-

вого полушария произносить только такие словесные формулы, кото-

рые как бы не членятся на части, а целиком служат стандартным

обозначением целой ситуации: « 3 дравствуйте!», « Пожалуйста!»,

«Простите!». К таким словесным клише, произносимым правым по-

лушарием как единое целое, относятся и ругательства. Медицинский

персонал в больнице может с изумлением обнаружить, что больной,

потерявший казалось бы полностью дар речи, внезапно может выпус-

тить серию ругательств, после чего опять замолкает. Речь его правого

полушария ограничена клише-сквернословием, а левое его полушарие

молчит. Шариков в фантастической повести Булгакова «Собачье

сердце» извергает поток ругательств, которые его собачий мозг (соба-

ки Шарика), как фонограф, записал на улице. Можно думать, что

писатель, имевший медицинское образование, предугадал эту часть

исследований правого полушария, обнаруживающего благодаря сво-

ему архаизму много сходств с мозгом животных.

Идея дуальности мозга подтверждена множеством новейших ис-

следований (Corballis 1991; Benson and Zaidel 1985; Bouma 1990; Ardila,

Ostrovsky-Solis 1984; Bradshaw, Nettleton 1984). Основные способы изуче-

ния функций больших полушарий головного мозга человека можно

разделить на две группы в зависимости от того, идет ли речь об ис-

следовании мозга в патологии или в норме. Хотя вторая группа спо-

собов, позволяющих оценить работу нормального мозга большинства

людей (и получить, в частности, статистически достоверные результа-

ты),

в принципе может оказаться более обещающей (это касается осо-

бенно новейших методов изучения кровоснабжения мозга с использо-

ванием радиоактивных веществ и специальных видов томографии

при эмиссии позитронов, Ojemann and Creutzfeldt 1987, а также образов

мозга, получаемых с помощью магнитного резонанса), до настоящего

времени наиболее существенные результаты были получены при ис-

следовании патологии мозга. Это объясняется прежде всего крайней

сложностью однозначной постановки экспериментов, которые в норме

дали бы надежный результат по отношению к отдельным частям моз-

га,

а не к работе его в целом. Вмешательство экспериментатора не-

возможно по этическим причинам. Поэтому приходится с особым

вниманием отнестись к патологии, представляющей собой как бы

эксперимент, поставленный болезнью и методами ее лечения.

Исследование функций речевых зон левого (доминантного) полу-

шария и некоторых других областей этого и правого (субдоминантно-

го) полушария на протяжении последних полутора веков велось глав-

ным образом в связи с медицинским обследованием и лечением лю-

дей,

у которых эти функции были повреждены из-за болезни или

травматического поражения той или иной части мозга. Классически-

ми примерами могут быть исследования афазий — расстройств речи,

вызываемых поражениями зоны Брока и зоны Вернике в левом по-

лушарии. Основным достоинством таких работ является то, что тече-

ние болезни, в том числе и частичное восстановление функций мозга,

наблюдается на протяжении достаточно длительного времени. В от-

дельных редких случаях сам больной, если он обладает соответст-

вующими специальными знаниями, после хотя бы частичного восста-

новления функций мозга, может дать описание испытанных им из-за

болезни трудностей. Так, нейроанатом Бродаль описал изменение

способностей запоминания цифр и некоторые другие трудности, им

испытанные (Brodal 1973). Особенности речи и других проявлений

больных можно сопоставлять с нейрохирургическими данными о мес-

те поражения. Усовершенствование соответствующих методов, кото-

рое дает современная компьютерная томография, заключается в воз-

можности относительно более точной пространственной локализации

пораженного места еще до операции и после нее. В случае смертель-

ного исхода болезни патологоанатомические данные позволяют судить

о структуре ткани в пораженных и здоровых частях мозга. Но здесь

часто приходится иметь дело с очень далеко зашедшим воздействием

болезни. Было бы неверно пытаться воссоздать картину функциони-

рования мозга только на основании подобных данных о патологии.

Проверка же путем соотнесения с данными о морфологических осо-

бенностях мозга нормальных людей ценна в тех случаях, когда пове-

дение последних описано вплоть до их смерти с той же подробностью,

как это делается в клинике по отношению к больным. Следует заме-

тить, чт;о в этом направлении много ценного было сделано как в Гер-

мании с начала XX в., так и в нашей стране в 1920-е и 1930-е годы,

в особенности в Институте мозга, специально занимавшемся исследо-

ванием человеческого мозга. В последние десятилетия эта сфера ис-

следований привлекла внимание ученых в США и Японии.

Наиболее сложным вопросом при попытке определения функций

конкретной зоны одного или другого полушария является выяснение

того,

в какой мере справедливо рассуждение «от противного» — от

поражения функций при болезни. Если при травме в данной зоне

страдает только определенный вид деятельности человека (или опре-

деленная сторона этого вида деятельности), то означает ли это, что

именно эта зона и только она отвечает в норме за такой вид деятель-

ности?

Частичный ответ на этот вопрос дают те исследования, которые

проводятся в медицинских целях перед нейрохирургическими опера-

циями или во время них. Согласно методике, разработанной канад-

ским нейрохирургом Пенфилдом, во время операции производится

стимуляция электродами определенных участков коры (при видоиз-

менениях той же методики — и подкорковых областей и других уча-

стков мозга, в частности, таламуса). При этом фиксируются особенно-

сти решения больным тех или иных экспериментальных задач. Но и

здесь нельзя утверждать, что результаты эксперимента однозначны.

Если при стимуляции определенных участков речевой зоны левого

полушария больной ошибается в назывании предметов, следователь-

но,

эти участки имеют отношение к называнию предметов. Но, во-

первых, следует четко определить именно данный вид деятельности

(называние предметов в отличие от других сторон звуковой речи). Во-

вторых, этот метод не позволяет утверждать, что другие участки ко-

ры не имеют сходных функций или хотя бы функций, так или иначе

связанных с данной. Многое упирается в относительно ограниченные

возможности подобного экспериментирования, которое может быть

оправдано только необходимостью избежать поражения при операции

жизненно важных (в том числе речевых) центров.

Сходные замечания могут быть сделаны и в связи с пробой Вада —

производимой перед операцией проверкой того, какое полушарие у

данного больного ответственно за произнесение речи (и некоторые

другие функции). Для этого в артерию, занятую кровоснабжением со-

ответствующей части мозга, впрыскивают амитал натрия. Происхо-

дит кратковременное выключение функций одного полушария, что

проверяется и на функционировании тех частей тела, которые им

управляются.

Отчасти сходная клиническая картина наблюдается (но на протя-

жении значительно большего отрезка времени, позволяющего произ-

вести соответствующие исследования в полном объеме) и при лечении

тяжелых форм некоторых психических заболеваний односторонним

эдектросудорожным шоком. По данным электроэнцефалографическо-

го и нейрофизиологического обследования больных шок вызывает ос-

лабление функций одного из полушарий (в особенности той области,

где произведен шок, и непосредственно с ней связанных зон). На про-

тяжении приблизительно часа функции полушарий восстанавливают-

ся.

За это время экспериментатор может успеть исследовать некото-

рые особенности поведения больного при инактивации одного из по-

лушарий (Балонов и Деглин 1976). Степень, характер и результаты

угнетения функций полушарий варьируют у разных больных. Разли-

чия могут быть связаны и с тем, что сами психические заболевания,

как полагают некоторые психиатры, определенным образом зависят

от изменения обычного соотношения между функциями полушарий.

Но обширный статистический материал большой серии эксперимен-

тов,

результаты которых были обработаны на компьютере, делает не-

которые выводы, полученные в лаборатории Л. В. Балонова и

В.

Л. Деглина с помощью описанной методики, достаточно надежны-

ми.

На них в большой мере основывается дальнейшее изложение.

На очень малом числе случаев, достаточно подробно описанных,

основаны экспериментальные наблюдения, касающиеся «расщеп-

ленного мозга» (Speny 1974; 1982; Zaidel 1977; Gazzaniga 1970;

1977; Wilson, Reeves, Gazzaniga, Culver 1977). За исследования в этой