Начало >> Статьи >> Архивы >> Системный анализ процесса мышления

Отражательная функция мозга человека - Системный анализ процесса мышления

Оглавление
Системный анализ процесса мышления
Развитие естественно-научных представлений о процессе мышления
Представления древнегреческих материалистов
Концептуальный физиологический подход И. М. Сеченова и И. П. Павлова
Функциональные системы психической деятельности человека
Мышление - как активный системный процесс
Знак, сигнал, значение
Интериоризация
Общая теория функциональных систем и психофизиологическая проблема
Развитие мышления у ребенка
Развитие новых аспектов общей теории функциональных систем
Импринтинговая гипотеза формирования акцептора результатов действия
Отражательная функция мозга человека
Методы изучения организации нейродинамических процессов мозга школьников
Проблема наглядности и ее связь с видами информации
Задания автоматизированного контрольного урока ботаники
Выделение групп обследуемых с высокой и низкой работоспособностью
Анализ нейродинамической организации мозга школьников
Изучение нейродинамической организации мозга в эксперименте Ботаника 6
Типы преобразования информации
Эксперимент Ботаника 1
Системный анализ ЭЭГ-активности при выполнении обследуемыми заданий
Межполушарная асимметрия альфа-активности
Динамика коэффициентов реактивности
Особенности электрографических показателей в группах мыслителей и художников
Заключение
Дополнение
Роль средств обучения в системном квантовании учебных действий школьников
Список литературы

Отражательная функция мозга человека — принципиально новый параметр его системной организации нейрофизиологических процессов
Развитие новых аспектов общей теории функциональных систем позволяет по-новому взглянуть на отражательную функцию мозга человека. Процесс мышления, без которого невозможна ни трудовая деятельность, ни процесс учения, новаторства, творчества, представляется процессом моделирования в мозге существенных свойств действительности. Но сам принцип моделирования требует применения операторов моделирования, роль которых выполняет речь, превращая их в речевые операторы моделирования. При помощи речевых операторов моделирования образуются сложнейшие функциональные системы психической деятельности человека, при помощи которых осуществляется предметная деятельность, мышление, обучение. С помощью речевой инструкции (предписывающей условия решения той или иной проблемной ситуации), идеи, концепции в мозге человека образуются ФСПД и их иерархия.
Следовательно, речь является не только средством общения (т. е. выполняет коммуникативную функцию), но и орудием мышления и, наконец, средством регуляции (точнее организации и управления) собственного поведения и поведения других. Отсюда следует, что посредством слова (единицы языка и мышления, по Л. С. Выготскому) и предложения (синтагмы, сочетания слов — единицы живой речи, по А. Р. Лурия) в речи осуществляется анализ и обобщение поступающей из внешнего мира (или из памяти) информации, с одной стороны, и формируются суждения, умозаключения, выводы для практической деятельности — с другой.
Именно поэтому речь устная или письменная (предложение), являясь средством общения, становится одновременно механизмом мыслительной деятельности, позволяющим выполнять операции отвлечения и обобщения, которые создают основу категориального мышления. Это свойство речи проанализировал В. И. Ленин в своем труде «К вопросу о диалектике», отметил, что в любом предложении «листья дерева зелены; Иван есть человек; Жучка есть собака и т. п. Уже здесь (как гениально заметил Гегель) есть диалектика: отдельное есть общее ...Уже здесь есть элементы, зачатки понятия необходимости, объективной связи природы etc. Случайное и необходимое, явление и сущность имеются уже здесь, ибо говоря: Иван есть человек, Жучка есть собака, это есть лист дерева и т. д., мы отбрасываем ряд  признаков, как случайные, мы отделяем существенное от являющегося и противопоставляем одно другому» 1.

С помощью речи и мышления (системы языковых, логических, математических кодов) человек образует ФСПД, моделируя действительность в своем сознании. Если имеется множество непосредственных зрительных восприятий действительности (каких-то конкретных предметов и явлений), то человек, определяя их словом или сочетанием слов (фразой), производит категоризацию [Bruner J. S., 1977] и тем самым на основании результатов практической деятельности (или учения), используя интериоризацию, устанавливает в мозге связи между отдельными предметами или явлениями, образуя ФСПД, в которых эти восприятия объединены логически и нейродинамически. Логически потому, что языковые коды, моделирующие в мозге человека действительность через ФСПД, являются носителями семантической характеристики информации, получаемой в результате мыслительной деятельности. Мышление в качестве информации (семантики) инвариантно по отношению к любой системе языковых кодов. Синтаксическая (формальная, организационная) характеристика мыслительного процесса будет зависеть от языка (а их в мире около 6000) —от его грамматики, лексики, фонетики. Наконец, прагматическая характеристика мыслительного процесса зависит от ценности, значимости информации, которую субъект будет получать с его помощью.
Естественно, что формы и принципы моделирования могут быть исключительно разнообразными. Это зависит от системы знаков (кодов), служащих операторами моделирования и обусловливающих упорядочивание и группировку исходного явления в последовательности (непрерывные — связаны больше с деятельностью правого полушария, или дискретные — связаны больше с деятельностью левого полушария). Отображения в модели могут исчерпывающе охватить все непрерывное множество системных функций исходного явления или воспроизводить только ограниченное их число. Более чем за 10 лет до того, как кибернетика сделала возможным моделирование различных аспектов целенаправленной деятельности живых существ, П. К. Анохин создал модели сложных физиологических функциональных систем животных и человека, содержавших все основные компоненты последующих кибернетических моделей поведения 2.
С рассматриваемых позиций, т. е. с позиций общей теории функциональных систем, мозговое отражение мира с помощью мышления строится по типу моделей путем образования ФСПД человека. Мозг не запечатлевает и не моделирует поэлементно и пассивно вещественный инвентарь внешнего мира и не применяет тех примитивных способов разделения мира на элементы, которые придут в голову. Он налагает на внешний мир те операторы (категории, логические правила, сформулированные обществом в процессе трудовой деятельности с помощью языка — живого единства звука и значений), которые моделируют мир, отливая модель в последовательно уточняемые и углубляемые формы.
Такой процесс отражения и познания К. Маркс (1859) назвал «восхождением от абстрактного к конкретному». Человеческие способности к мышлению, с позиций марксизма, развивались в процессе труда с помощью речи. К. Маркс писал о человеке: «Для того, чтобы присвоить вещество природы в форме, пригодной для его собственной жизни, он приводит в движение принадлежащие его телу естественные силы: руки и ноги, голову и пальцы. Воздействуя посредством этого движения на внешнюю природу и изменяя ее, он в то же время изменяет свою собственную природу. Он развивает дремлющие в ней силы и подчиняет игру этих сил своей собственной власти» 3 .
Из данного К. Марксом анализа процесса труда следует, что формы и виды тел познаются исключительно через движение (эксперимент), только в движении тела обнаруживают свои свойства. Производя трудовые движения и используя для удовлетворения своих потребностей тела природы, люди постоянно и объективно выделяют их существенные свойства. Это в свою очередь неизбежно приводит к тому, что люди практически объединяют предметы и явления по их общим существенным для них свойствам, выделенным в практической деятельности.
Обозначение предметов и явлений произносимым словом обязательно приводит к тому, что различные восприятия внешнего мира заменяются системой речевых кодов, соединяясь с речевым движением, их порождающим (кодирование речью логически связанных восприятий действительности). Тем самым непосредственные образы, имеющие континуальный характер, заменяются системой речевых кодов, о которой Л. В. Щерба писал, что она имеет три аспекта: физиологический, семантический (социальный), структурный (синтаксический). Как физиологический раздражитель слово триедино: оно имеет моторный (кинестезический), звуковой (фонематический) и зрительный (графический) образы.

Эти речевые триединые сигналы (образы) в процессе общения и активной предметной деятельности становятся специфически выделенной у человека формой социальной знаковой системы (мозговые речевые коды), которая приобретает функцию всеобщего эквивалента всех модальных осознаваемых афферентации от действительности. Следовательно, языковая система кодов есть отвлечение существенных (выделенных человеческой практикой) свойств предметов и явлений. Таким образом, словесные сигналы приобретают также функцию отвлечения чувственного (образного, наблюдаемого) восприятия действительности. Необходимым следствием объединения предметов в человеческой практике по их общим существенным свойствам является распространение на них общего словесного обозначения. Последнее постоянно приводит к обобщению словом (фразой) целых групп и классов предметов и явлений.
Интериоризация рассмотренного процесса приводит к системному моделированию с помощью речевых операторов моделирования связей, логики и диалектики внешнего мира. Этот принцип мозгового моделирования действительности в трудовой деятельности (исторически), в процессе обучения (для личности) при всех условиях реализуется активно. Человек (личность) должен распредметить для себя орудия труда, достижения культуры, чтобы можно было ими овладеть, пользоваться, управлять. Если закономерности внутреннего членения множеств (действительности) присущи самой внешней действительности, то обнаружить их, выяснить их значение и применить в качестве операторного принципа можно только путем активного прощупывания и исследования в человеческой практике. Если же принцип расчленения, систематизации и образования систем налагается на действительность самим мозгом (процесс творчества художника, композитора, писателя, ученого, изобретателя), то процесс формирования и моделирования через ФСПД человека не только активен по своему существу, но и требует вдохновения или, как говорят, «души и таланта». «Производство идей, представлений, сознания, — пишут К. Маркс и Ф. Энгельс,— первоначально непосредственно вплетено в материальную деятельность и в материальное общение людей, в язык реальной жизни. Образование представлений, мышление, духовное общение людей являются здесь еще непосредственным порождением материального отношения людей»85. По-видимому, роль «акушерки» в рождении мышления из трудовых действий сыграла речь. Об этом же пишет А. Р. Лурия (1979), указывая на сим практический характер речевых высказываний.

85 Маркс К., Энгельс Ф. Соч. 2-е изд., т. 3, с. 24.

В дальнейшем речь была выделена как самостоятельная деятельность, наполняющая язык содержанием мысли, как самостоятельная система кодов. Сознание и мышление развиваются лишь вместе с языком. «Язык так же древен, как и сознание; язык есть практическое существующее и для других людей и лишь тем самым существующее также и для меня самого, действительное сознание, и, подобно сознанию, язык возникает лишь из потребности, из настоятельной необходимости общения с другими людьми» 4.
Язык, как и орудия труда, по словам К. Маркса и Ф. Энгельса, не умирает вместе с людьми, а передается в человеческом обществе от поколения к поколению. Развитие речи и сознания сыграло колоссальную роль в развитии человеческого общества, средств производства и тем самым производительных сил. «Сознание, следовательно, с самого начала есть общественный продукт и остается им, пока вообще существуют люди» 5.
Сознание, по словам К. Маркса и Ф. Энгельса, никогда не может быть чем-либо иным, чем осознанным бытием, а бытие людей есть реальный процесс их жизни. Эта идея была высказана К. Марксом еще в «Экономическо-философских рукописях 1844 года»: «...Хотя мышление и бытие и отличны друг от друга, но в то же время они находятся в единстве- друг с другом» 6.
В «Капитале» К. Маркс специально подчеркнул, что мышление является необходимой предпосылкой труда человека: «...Самый плохой архитектор от наилучшей пчелы отличается тем, что, прежде чем построить ячейку из воска, он уже построил ее в своей голове. В конце процесса труда получается результат, который уже в начале этого процесса имелся в представлении человека, т. е. идеально» 7.
Из приведенных выше высказываний ясно, что уже более ста лет назад К. Маркс указывал на необходимость не только иметь представление (модель) о настоящей ситуации бытия (точнее модель прошедше-настоящего), но и предвидеть будущий результат деятельности, иметь цель (т. е. иметь модель предстоящего, или будущего). Без этого невозможна практическая деятельность человека, невозможен общественный труд.

Чтобы понять сущность мышления, необходимо выделить основные моменты процесса познания, относительно которых В. И. Ленин писал: «Тут действительно объективно три члена: 1) природа; 2) познание человека= мозг человека (как высший продукт той же природы) и 3) форма отражения природы в познании человека, эта форма и есть понятия, законы, категории etc»90.
Новейшие достижения нейрофизиологии, морфофизиологии, нейропсихологии проливают свет на системную организацию человеческого мозга. Ее можно обозначить как закон прогрессивной латеризации функций [Лурия А. Р., 1973]. Первичные зоны (проекционные) обоих полушарий равноценны. Иначе обстоит дело при переходе к вторичным (проекционно-ассоциативным), а затем третичным (области перекрытия анализаторов) зонам. С развитием труда (появлением праворукости) и связанной с ним речи у человека возникла латеризация высших психических функций, отсутствовавшая у животных. Левое полушарие (у праворуких) «надстраивается» над правым, начиная осуществлять речевые функции. Оно играет существенную роль не только в их мозговой организации, но и в мозговой организации всех связанных с речью высших психических функций: категоризации восприятия [Bruner J. S., 1977], логического мышления, активной речевой памяти, программирования, осуществления, контроля, корригирования предметной деятельности и др. Принцип латеризации высших психических функций становится решающим в функциональной организации коры большого мозга человека. У взрослого человека функции «вторичных» и «третичных» зон коры ведущего полушария начинают коренным образом отличаться от функций «вторичных» и «третичных» зон субдоминантного полушария [Адрианов О. С., 1979; Drew Е. A., Ettlinger G. et al„ 1970]. Неодинаковость нарушения психических функций при одинаковых нарушениях мозгового субстрата у детей и взрослых недавно была подтверждена на большом клиническом материале [Симерницкая Э. Г., 1985]. Новые данные показали, что префронтальные (третичные) отделы коры, играющие важную роль в регуляции поведения, приводя его в соответствие с формируемыми субъектом планами, намерениями, программами и замыслами посредством образования новых ФСПД, созревают у человека к 6—8-летнему возрасту, т. е. только тогда, когда речевая деятельность начинает носить сознательный характер и становится полностью доступной для произвольной регуляции. О. С. Адрианов в декабре 1985 г. в докладе на 3-й Всесоюзной конференции «Физиология развития человека» сообщил о полученных в Институте мозга данных о том, что высшие интеллектуальные функции созревают у человека в возрасте 16—18 лет.
90 Ленин В. И, Полн. собр. соч., т. 29, с. 164.

Новые публикации выявили ту морфофизиологическую базу, на которую опирается грандиозная сигналистика речи. Это, во-первых, межполушарные связи мозолистого тела (пирамидальные транскаллозальные нейроны, миелинизация которых завершается у ребенка лишь в возрасте 10 лет [Мосидзе В. М., Макашвили М. А., 1986]). Во-вторых, сюда следует отнести принципиальные особенности онтогенеза мозга человека: изменение архитектоники отростков нейронов в префронтальных ассоциативных структурах коры большого мозга, как и процесс их цитологической дифференциации, продолжается у человека до 16—18 лет [Адрианов О. С., 1987]. Эту специфику созревания мозга человека не могут не учитывать нейрофизиологи, психологи, педагоги, исследуя закономерности процесса учения и мышления у детей.
Овладение языком приводит ребенка к опосредствованным речью формам поведения и произвольным уровням организации предметной деятельности: логического мышления, планирования и осуществления практически контролируемой деятельности, активной речевой памяти. Только этот сознательный и произвольный уровень организации речи, мышления и предметной деятельности обеспечивается структурами доминантного полушария по речи. Формы же речи, которые не организованы в систему логических кодов и не столь доступны для сознательной регуляции, осуществляются при ведущем участии правого, а не левого полушария. Недостаточная осознанность и произвольность являются наиболее характерными особенностями детской речи, дающими основания полагать, что она опирается больше на структуры правого, чем левого полушария [Карпова С. Н., 1967; Симерницкая Э. Г., 1985]. Многочисленные факты свидетельствуют о том, что мозговые механизмы, обеспечивающие речь и мышление у детей, иные, чем у взрослых: у детей реже наблюдается афазия при поражении левого полушария, а специфика детской речи заключается в том, что правополушарные компоненты занимают больше места и являются более значимыми, чем у взрослых. Поражение левого полушария у детей не сопровождается характерными в таких случаях для взрослых билатеральными нарушениями дихотического прослушивания, а вызывает одностороннее нарушение, что указывает на недостаточное взаимодействие полушарий по типу «распространяющейся инактивации» [Балонов Л. Я., Деглин В. Л., 1976].
В последнее время были получены клинические и экспериментальные данные, свидетельствующие о том, что функциональные межполушарные асимметрии у человека имеют два аспекта: вертикальную организацию ФСПД человека и полушарную литерализацию [Корсакова Н. К., Московичюте Л. И., 1985].

После стереотаксических операций у людей на традиционных подкорковых структурах (вентральное ядро таламуса, бледный шар, субталамические структуры) получены доказательства о формировании латерализованных различий на уровне подкорковых образований.
Стереотаксические оперативные деструкции на упомянутых подкорковых структурах выявили иерархическую организацию формирования функциональной асимметрии. Операции на структурах левого и правого полушария различно изменяли лексико-семантическую организацию речи. При воздействии на структуры левого полушария увеличивалось число синтагматических реакций (принцип организации словесных значений, позволяющий строить высказывания или предложения, называется синтагматическим). При воздействии на структуры правого полушария увеличивалось число парадигматических реакций (принцип противопоставлений и организации в иерархические системы отношений, лежащий в основе организации понятий, называется парадигматическим), (Лурия А. Р., 1979). Первый вид реакций авторы связывают с ведущим значением левого полушария в развертывании и обработке последовательных кодов и их воспроизведении (сукцессивность), а второй вид — с функцией правого полушария структурирования и формирования целостных единиц деятельности и восприятия (симультанность).
Описанные выше факты легко объяснить с позиций теории функциональных систем. П. К. Анохин в представлениях об образовании и деятельности этих систем всегда придавал большое значение подкорковым образованиям (таламусу, гипоталамусу, стриопаллидарной системе). Рассматривая нейрофизиологические предпосылки принятия решения, П. К. Анохин писал: «Наблюдения последних лет свидетельствуют, однако, о том, что в стадии афферентного синтеза из памяти извлекаются не только общие афферентные черты той или иной внешней ситуации, но и признаки тех результатов, которые когда-то получались при подобных мотивационных и эмоциональных состояниях... Возникнув в эмоциональных структурах мозга (гипоталамус и ретикулярная формация), мотивационное возбуждение иррадирует даже в те структуры мозга, которые хранят в памяти результаты различных удовлетворений именно данной мотивации в прошлом» 8.

Без подкорковых образований, указывал П. К. Анохин, не может быть интегрирована функциональная система: «Все возбуждения, приходящие в кору головного мозга по специфическому пути (лемнисковая система), вызывают в коре весьма ограниченное возбуждение и не могут объединиться в различные ассоциации, временные связи без сопутствующего активирующего действия ретикулярной формации ствола мозга. Едва ли можно сомневаться в том, что этот факт должен оказывать существенное влияние на изменение наших представлений о локализации и взаимодействии условных возбуждений на уровне коры и подкорковых аппаратов» 92.
Новые данные о модульном принципе коркового анализа информации, приведенные в работах G. Edelman, V. Mauntcastle (1981), ставят вопрос об исследовании локальных сетей, в которых участвуют дендродендритные синапсы. Однако только теория функциональных систем может детерминировать невероятную сложность организации нервного субстрата при психической деятельности человека.
Сопоставление нейрофизиологических процессов и психических феноменов, в частности мышления, оказывается возможным только на системном уровне. Сопоставление психических и системных явлений уже не представляет принципиальных трудностей, возникающих при непосредственном сопоставлении психических и физиологических процессов. Кроме пространственно-временных характеристик, общих для физиологических и системных процессов, последние характеризуются еще параметром целостности и организованности. Как и всякие процессы организации, системные процессы предметной деятельности представляют собой своеобразные информационные процессы, для которых «физиологический уровень» выступает как «материальный носитель». Сопоставление этих информационных параметров системных процессов с психическим (мыслительным) содержанием производится уже в одних и тех же категориях, поскольку как информация (как субъективная реальность), так и психика являются системными свойствами мозга как целого. Системный подход и общая теория систем [Bertalanffy L., 1969] в последнее время подверглись в научной советской литературе глубокому анализу [Фролов И. Т., 1981; Кузьмин В. П., 1976, 1982; Судаков К. В., 1986, и др.].
На основании этого анализа можно полагать, что в деятельности человеческого мозга системные процессы состоят исключительно из физиологических процессов, а их организация создает новое качество — информационный параметр системы, сопоставляемый с представлениями об отражательной деятельности мозга.  9

Отсюда детерминация физиологического и психического представляются как отражение внешней среды, при этом физиологическое и психическое оказываются в неразрывном единстве и не существуют друг без друга и без информационной или системной детерминации функциональной организации мозга действительностью. Последняя выступает в сознательной деятельности человека через речевые операторы моделирования (системы языковых кодов). Язык (как система этих операторов) эмансипировался от практики и из симпрактической системы превратился в синсемантическую, т. е. стал такой развитой знаковой системой, где все элементы связаны друг с другом по значению и отношению и с помощью которой можно глубоко анализировать действительность, даже не зная ситуации.
Таким образом, развитие новых аспектов общей теории функциональных систем обеспечило возможность синтеза физиологии и психологии на основе системных процессов деятельности мозга. Психическая деятельность человека формируется на основе использования знаковых систем, речи: самых различных инструкций, идей, концепций, включая разные формы обучения и учения, как общеобразовательного, так и специального (музыкального, художественного, операторского и др.), мыслительную, теоретическую, практическую деятельность людей [Судаков К. В., 1984]. Вся деятельность человека носит практический, предметный характер. Поэтому она сознательно системно «квантуется» по задачам (операциям) на последовательные, мысленно представляемые фрагменты для достижения промежуточных и конечных полезных результатов.
Параметризация результатов такой деятельности, по мнению К. В. Судакова, включает в акцептор результата действия такие «идеальные» результаты, как словесные (речевые) параметры. Это позволяет человеку осознавать свои потребности, прежде всего социальные, используя для осмысливания окружающего мира и его предметных воздействий операции со словесными символами (знаками) и осуществляя психическое «квантование» своего поведения. В свою очередь «квантование» психической деятельности дает возможность абстрагировать и мысленно значительно опережать реальные события [Судаков К. В., 1984]. Отсюда следует, что отражение мира мозгом строится по принципу моделей, в частности нейронных моделей. Речь (как знаковая система) является оператором мозгового моделирования. Роль моделей в обучении будет кратко рассмотрена в следующей главе.

Ознакомление с изложенным выше материалом дало нам возможность лучше понять с точки зрения нейтрофизиологии категорию отражения (отображения), занимающую важнейшее место в теории диалектического материализма. Мышление есть наиболее развитая форма отражения: оно возникает на социальном уровне и является специфически человеческой теоретической деятельностью. Следовательно, положение В. И. Ленина об отражении природы в мысли человека наполняется теперь конкретным глубоким содержанием: «Отражение природы в мысли человека надо понимать «не мертво», не «абстрактно», не без движения, не без противоречий, а в вечном процессе движения, возникновения противоречий и разрешения их» 10. Общим выводом теории отражения является ленинская формула: «Диалектика вещей создает диалектику идей, а не наоборот» 11.

Задачи настоящей работы

Основываясь на изложенном выше материале, можно перейти от теоретического анализа проблемы преобразования информации в мозге человека при мышлении к конкретной задаче работы: изучению физиологических особенностей активности мозга (по ее ЭЭГ-проявлениям) в процессе решения учащимися задач при предъявлении различных видов учебной информации.
Предполагается, что выявление организации мозга при предъявлении различных видов учебной информации и сопоставление в задачах ЭЭГ-паттернов с успешностью их решения позволит: а) дать физиологическую оценку предъявления разных видов учебной информации школьникам при изучении предметов курса биологии; б) разделить учащихся по характерным для них типам преобразования информации; в) выявить, какие виды информации (или их сочетание) физиологически целесообразно предъявлять школьнику на уроках для повышения эффективности обучения.


1   Л е н и н В. И. Поли. собр. соч., т. 29, с. 318—321.

2   Анохин П. К. Философские аспекты теории функциональных систем. — М.: Наука, 1978, 400 с.

3 М а р к с К., Э н г е л ь с Ф. Соч. 2-е изд., т. 23, с. 188—189.

4   Т а  м  ж е,  с. 29.

5   Т а  м  ж е,  с. 29.

6   Т а  м  ж е,  с. 119, т.   42.

7   Т а м  ж е,  т. 23, с. 189.

8  Анохин П. К. Философские аспекты теории функциональных систем. — М.: Наука, 1978, с. 116.

9 Анохин П. К. Системные механизмы высшей нервной деятельности.— М.: Наука, 1979, с. 380.

10  Л е н и н В. И. Полн. собр. соч., т. 29, с. 177.



 
« Системная красная волчанка, системная склеродермия, ревматоидный артрит   Системы организма (гистология) »