Психика и сознание: основные этапы и содержание их развития в фило-и онтогенезе

      Возможность «научения» простейших была в свое время описана в эксперименте, проведенном американским исследователем Смитом:

В узенькую пробирку с микроскопическим сечением помещалась туфелька (вид одноклеточных). Сечение трубки было так мало, что  для того, чтобы выйти из трубки в направлении действия биотического агента (света), туфельке нужно было перевернуться, ударяясь о стенки трубки. В начале эксперимента на этот поворот у туфельки уходило 3-5 минут, однако если такие эксперименты повторялись много раз в течение 10-12 часов, поворот начинал выполняться много быстрее, и под конец на него требовалось всего 1-2 секунды. Таким образом, под влиянием новых условий вырабатывался новый «навык», который протекал в 180-200 раз быстрее, чем первоначальная реакция.

Формирование нового вида поведения, отвечающего измененным условиям, требует у простейших животных значительного времени. Характерно и то, что раз возникшее изменение поведения сохраняется у них достаточно долго, и нужно длительное время, чтобы оно исчезло. С другой стороны, эти формы поведения, раз угаснув, не восстанавливаются самостоятельно, и животное, потерявшее эти формы поведения, должно «обучаться» снова. Все это позволяет прийти к выводу, что на стадии простейших имеются лишь подступы к изменчивому пластичному поведению.

        Первый этап нервной жизни- сетевидная нервная система. Переход от одноклеточных форм жизни к многоклеточным усложняет жизнедеятельность животного и приводит к усовершенствованию проведения возбуждения. Это обеспечивает несравненно лучшие условия для приспособления многоклеточного животного к окружающей среде и переводит поведение на следующий этап - этап нервной жизни.

         На ранних этапах филогенеза простейшая нервная система наблюдается у медузы, гидры, морских звезд, и других наиболее просто организованных водных многоклеточных. Характерной особенностью этой нервной системы является тот факт, что вся она состоит из сети нервных волокон, которые возбуждаются особо чувствительными клетками, расположенными на поверхности тела животного, и передают это возбуждение на элементарные двигательные клетки, возбуждение которых и приводит к сокращению тела животного. С появлением специальных высокочастотных рецепторных клеток и сетевидной нервной системы возникает повышение чувствительности не только к контактным (непосредственно приложенным к поверхности тела), но и к дистанционным (действующим на расстоянии) раздражителям. Возбуждение распространяется несравненно быстрее, чем это было на стадии донервной жизни, и охватывает гораздо большую поверхность. Возникает возможность дозировать возбуждение при более интенсивных и при менее интенсивных раздражителях. Этим самым осуществляются первоначальные формы регуляции поведения, характерные для фазы сетевидной нервной системы. Однако, сетевидная нервная система обладает и рядом существенных недостатков: она еще не обладает способностью передавать воспринимаемую информацию, нет постоянного ведущего головного конца, она может обеспечивать лишь диффузное распространение возбуждения, эта нервная система еще не обеспечивает нужного анализа раздражителей.

Простейшие  и низшие многоклеточные, согласно концепции Леонтьева-Фабри располагают низшим  уровнем элементарной сенсорной психики, для которой все еще характерна большая раздражительность и примитивная чувствительность. Поведению этих животных  свойственно: четкие реакции на биологически значимые свойства среды через изменение скорости и направления движения; элементарные формы движений; слабая пластичность; несформированная способность реагирования на биологически нейтральные, лишенные жизненного значения свойства среды и слабая, нецеленаправленная двигательная активность.

Ганглионарная нервная система  и поведение, характерное  ей. Формы поведения, обеспечивающиеся сетевидной нервной системой, вполне достаточны для простейших условий водного существования животных питающих растворенной в воде или взвешенной в ней пищей. Новая форма нервной системы  появляется в классе червей: у них выделяется центральный нервный аппарат. Дистантные рецепторы, улавливающие основную массу раздражений, постоянно связаны здесь с одним передним концом, который становится постоянным ведущим головным концом животного. Возбуждения, вызванные стимуляцией этих рецепторных клеток, стекаются в передний ганглий, который состоит из скоплений нервных клеток, воспринимающих раздражения, анализирующих их, переключающих их на другие клетки и направляющих возникшие импульсы к мышечному аппарату. Возникновение переднего ганглия и есть важнейший факт, указывающий на появление нового типа регуляций, связанных с центральной нервной системой. Ближайшее рассмотрение строения переднего конца тела плоских, а затем и круглых червей позволяет увидеть эту первоначальную организацию центральной нервной системы в достаточно отчетливых формах. В переднем головном конце червя сосредоточены свободно оканчивающиеся нервные волокна, представляющие собой рецепторы химической чувствительности, а также особые светочувствительные клетки. У низших видов червей эти рецепторы равномерно распределены по всему головному концу тела; у высших светочувствительные рецепторы складываются по обоим сторонам головного конца в виде светочувствительных пластинок, которые обеспечивают не только общую рецепцию световых воздействий, но и оценку направления, с которого падает свет. В дальнейшей эволюции эти боковые светочувствительные пластинки развиваются в  аппарат, необходимый для «эйдоскопического» (образного) зрения. Волокна, несущие химические, механические, световые, а в дальнейшем и звуковые раздражения, передают соответствующие возбуждения переднему нервному ганглию. Этот ганглий включает как рецепторные клетки, куда поступают соответствующие возбуждения, так и ассоциативные нейтроны, обеспечивающие связь поступивших специализированных раздражений друг с другом. В переднем ганглии расположено нервное сплетение, состоящее из комплекса волокон, обеспечивающих интеграцию этих импульсов. Возбуждение, переработанное в переднем ганглии, передаются на мотонейроны – нервные клетки, доносящие импульсы до соответствующих групп мышц. Передний ганглий позволяет объединить информацию, полученную с периферии, переработать и хранить дифференцированные программы реакции и передавать их на соответствующие сегментарные мотонейроны, обеспечивая тем самым контроль над дальнейшим поведением.

Это высший уровень стадии элементарной сенсорной  психики для нее характерно: наличие ощущений; появление важнейшего органа манипулирования — челюстей; способность к формированию элементарных условных рефлексов. В поведении животного наблюдаются: четкие реакции на биологически нейтральные раздражители; развитая двигательная активность (ползание, рытье в грунте, плавание с выходом из воды на сушу); способность избегать условий среды, уходить от них, вести активный поиск положительных раздражителей; индивидуальный опыт и научение играют небольшую роль, а главное значение в поведении имеют жесткие врожденные программы. Червь, обладающий такой ганглионарной нервной системой, обнаруживает более дифференцированные формы поведения. Реакции заменяются избирательными реакциями, направленными к пище или воспринимающими характер направленных оборонительных реакций на вредные раздражения. Передний ганглий дает возможность не только переработать информацию, но и создавать программу целесообразного приспособления животного к окружающей среде. Наличие переднего ганглия дает животному возможность обучаться и переобучаться. Что представляется важным: навык просто сохраняетяся у животного, а приобретенные формы поведения становятся более дифференцированными. Возникновение центральной нервной системы дает возможность анализировать воздействие внешней среды, замыкать новые связи и вызывать дифференцированные программы приспособительного поведения. Ганглионарная нервная система червя, например, позволяет не только вырабатывать новые формы поведения, но и сохранять выработанные «навыки», иначе говоря, что дождевой червь обладает примитивной формой «памяти». На этом этапе эволюции возможна выработка прочного «навыка», и в сохранении этого «навыка» принимают участие все клетки тела животного, что показали эксперименты американского исследователя Мак Коннэла, который «обучал» группу червей, делал из них вытяжку и скармливал ее другим, никогда не обучавшимся червям, и черви, усвоившие эту вытяжку, вместе с этим «усваивали» и навыки, приобретенные первой группой червей. Однако, поведение животного сохранило еще много примитивных особенностей, например: животному нужно значительное число проб, чтобы сменить один выработанный навык на другой.

Появление «инстинктивного» поведения. На дальнейших этапах эволюции появляются сложные дифференцированные аппараты рецепции, позволяющие воспринимать высокоспециализированную информацию, приходящую от внешней среды, выделяются центральные нервные узлы. Этот уровень  развития нервной системы получил название узловой нервной системы. Это уже стадия перцептивной психики, низкий уровень. Психике становится свойственно отражение внешней действительности в форме образов, интеграция воздействующих свойств в целостный образ вещи.  Этим уровнем развития психики обладают рыбы, высшие беспозвоночные( членистоногие и головоногие моллюски) и насекомые. Насекомые располагают большим числом высокодифференцированных рецепторов: наряду со сложным фоторецептором (глазом) они имеют специальные тактильно-химические рецепторы (расположенные в усиках), вкусовые рецепторы (расположенные в полости рта, на ножках), которые улавливают тончайшие изменения вкуса; вибрационные рецепторы (расположенные в перепонках ножек), реагирующие на тончайшие ультразвуковые колебания. Возбуждения от этих рецепторов распространяются по нервным волокнам и приходят в передний ганглий. Он является прототипом головного мозга и аппаратом, объединяющим (кодирующим) доходящие до него импульсы и переводящим эти импульсы в сложнейшие системы врожденных программ поведения, которые лежат в основе приспособительных движений насекомого. Коды возбуждений, возникающие в переднем ганглии насекомых, передаются в виде сложных программ поведения на лежащий ниже грудной ганглий, где возникают импульсы сложных приспособительных движений насекомого, составляющие его поведение.

Особенность сложнейших программ, которые составляют подавляющую часть поведения  насекомых, состоит в том, что  они являются врожденными и передаются по наследству, принимают широко известную  форму инстинктивного поведения. Эти  программы вырабатываются многими миллионами поколений и передаются наследственно, так же как особенности строения тела (формы крыльев, особенности хоботка, структура рецепторных органов) хорошо приспособлены к условиям существования насекомых.

Врожденные  программы  настолько сложны и целесообразны, что некоторые авторы считали их примером разумного поведения.

Однако инстинктивное поведение отличается от разумного. Несмотря на очень сложные программы врожденного поведения, доминирующие у беспозвоночных (и особенно у насекомых), они могут запускаться в ход относительно простыми сигналами. Эти сигналы- экологические (средовые) условия существования животного- являются продуктами длительной эволюции. Врожденные программы «инстинктивного» поведения являются целесообразными лишь в определенных, строго постоянных стандартных условиях, в соответствии с которыми в процессе эволюции сложились эти программы. Стоит, однако, немного изменить эти условия, чтобы врожденные программы переставали быть целесообразными и теряли свой «разумный» характер. Это положение можно иллюстрировать следующим примером: У одной из пород ос сложилось очень «целесообразное» поведение. Подлетая с добычей к норе, в которую она помещает добычу, она оставляет эту добычу около норы, затем влезает в нору и после того, как она находит эту нору пустой, выходит наружу, втаскивает добычу в нору и улетает. В специальном эксперименте добычу, лежащую перед входом, сдвигают на несколько сантиметров, проделывая это в тот период, когда оса производит свою разведку в норе. В этом случае оса выходит из норы, не находит добычу на прежнем месте, снова подтаскивает ее в исходное положение и... снова входит в нору, которую она только что обследовала. Поведение осы может повторяться много раз подряд, и каждый раз, когда добыча перемещается на несколько сантиметров, оса продолжает механически повторять обследование норы, потерявшее при этих условиях свою целесообразность.

Это показывает, что врожденные «инстинктивные» программы поведения, преобладающие в деятельности насекомых, являются ригидными, механическими, сохраняя свою кажущуюся «разумность» лишь в постоянных стандартных условиях, в соответствии с которыми они были выработаны в процессе эволюции.

Целесообразность  такого преобладания видовых программ поведения соответствует основному  биологическому принципу жизни насекомых. Как правило, они откладывают огромное число яичек, отличающееся большой избыточностью. Лишь небольшое число особей, которое появляется из этих яичек, выживает, однако это число особей является достаточным для сохранения вида. Поэтому, несмотря на то что большое число особей погибает, когда изменения условий делают врожденные программы поведения неадекватными, вид все же сохраняется, и врожденные программы «инстинктивного» поведения оказываются достаточными для сохранения вида.

Итак, поведение  на данном уровне развития психики  отличается: сформированными  сложными и разнообразными двигательными навыками, преобладанием ригидных генетических пограмм, активным поиском положительных раздражителей, избеганием отрицательных (вредных), развитым защитным поведением.

   Индивидуально изменчивое поведение  позвоночных. Приспособление врожденных программ поведения становится биологически недостаточным для другой ветви эволюции — позвоночных, у которых нет избыточности воспроизведения. Только у низших позвоночных, живущих в водной среде, избыточность воспроизведения столь велика, что приближает их к классу насекомых. С переходом позвоночных к наземному существованию условия питания становятся сложнее, среда — изменчивее, и требования к ориентировке в этой постоянно меняющейся среде неизмеримо возрастают. Одновременно  изменяется и тип воспроизведения: каждая особь воспроизводит только 2-3, реже 5-6 себе подобных, и выживание отдельных индивидов становится условием для сохранения вида. Все это создает биологическую необходимость для появления, наряду с врожденным и мало изменчивым «инстинктивным» или видовым поведением, нового — индивидуально изменчивого поведения. В процессе эволюции к создаются принципиально новые нервные аппараты для обеспечения этих задач. Нервная система позвоночных может не только получать сигналы из среды и пускать в ход врожденные программы «инстинктивного» поведения, но может анализировать поступающую информацию и замыкать новые связи, обеспечивая новые индивидуально изменчивые формы поведения. Эти функции осуществляет головной мозг, строение которого отражает длительный путь, пройденный эволюцией.

Головной  мозг животного построен по типу ряда надстраиваемых друг над другом уровней. Низшие уровни, расположенные в стволе мозга, обеспечивают процессы регуляции внутреннего состояния организма — обмена веществ (гипофиз); дыхания и кровообращения (ствол); и рефлекторных ответов на элементарные раздражители (четверохолмие).