Головна

Як виникає регулювання

Як могла в процесі еволюції виникнути система, влаштована за схемою регулювання? Ми бачимо, що виникнення ієрархічно влаштованих класифікаторів може бути пояснено як результат спільної дії двох основних факторів еволюції: редуплікаціі біологічних структур і знаходження корисних зв'язків за методом проб і помилок. Чи не призводить дію цих чинників і до появи схеми регулювання?

Мал. 2.7. редуплікація рецепторів

Не маючи можливості спертися на дані про те реальному еволюційному процесі, який мільйони років тому породив складну нервову систему, ми змушені задовольнятися чисто гіпотетичним комбінаторним побудовою, що показує теоретичну можливість виникнення схеми регулювання. Будемо систематично досліджувати всі можливості, до яких призводять редупликация і відбір. Природно припустити, що в процесі редуплікації зберігаються як зв'язку всередині удвояемой підсистеми, так і зв'язку її з тими частинами, що не редупліціруются. І ще ми припустимо, що між тільки що виникли підсистемами існує внаслідок їх близьке розташування зв'язок, яку ми будемо зображати штриховий лінією і яка може або зміцнитися, або зникнути. Почнемо з самого початку, т. Е. З того випадку, коли ми бачимо всього одну нервову клітину, яка є одночасно і рецептором, і ефекторів (рис. 2.7,а). Тут всього одна можливість редуплікаціі, яка призводить до появи двох клітин (рис. 2.7,б). Якщо одна з них виявляється ближче до поверхні, а інша - до м'язових клітин, то корисно поділ праці між ними. Так виникає схема рецептор - ефектор (рис. 2.7,в). Тут уже дві можливості редуплікаціі. Подвоєння рецептора дає схему г на рис. 2.7, яка після зникнення штриховий зв'язку перетворюється в схему д. Аналогічний процес породжує схеми е, ж і т. д. Таким чином відбувається розростання нульового рівня ієрархії (рецепторів), про який говорилося вище.

Мал. 2.8. редуплікація ефекторів

На рис. 2.8 показані схеми, які виникають зі схеми 2.7,в шляхом редуплікації ефектора. У схемі б збудження одного рецептора має по двох каналах передаватися двом ефекторів. Однак відомо, що електричний опір синапсів різко падає після того, як по ним перший раз проходить струм. Тому якщо порушення попрямує по одному каналу, то цей канал зв'язку буде закріплений, а другий виявиться шунтуватися і може «відсохнути» (схема в). Потім збудження може продовжити дорогу через штриховую зв'язок (схема г), Що знаменує зародження першого рівня класифікаторів.

На рис. 2.9 представлені можливі варіанти розвитку трехнейронной схеми 2.8,г. Три групи схем відповідають редуплікаціі різних підсистем вихідної системи. Редупліціруемая підсистема обведена кружком. Перша група (a, б, в) Пояснює розростання нульового рівня, друга група (г, д, е) - Першого рівня ієрархії класифікаторів. У третій групі (ж, з, и, к) Ми бачимо схеми, що виникають при редуплікації одного класифікатора першого рівня без пов'язаного з ним рецептора. Перехід від схеми з до схеми и пояснюється тим «відсихання» шунтуватися каналу, яке ми описали вище. схема к, Що з'явилася в кінцевому рахунку, істотно відрізняється від всіх інших схем, які представляли ієрархії класифікаторів. У цій схемі один з класифікаторів «повисає в повітрі» - він не отримує інформації з зовнішнього світу. Чи може така схема бути корисною тварині? Так: адже це і є схема регулювання!

Мал. 2.9. Варіанти розвитку трехнейронной схеми

Ми можемо припустити таке, наприклад, втілення схеми 2.9,к. Розглянемо деякий гіпотетичне тварина, що живе в морській воді. нехай R - Рецептор, що сприймає температуру навколишнього середовища. Разом з ним реєструє - шляхом зміни частоти імпульсів збудження - температуру води і класифікатор A. Нехай більший чи менший збудження еффектора E викликає розтягнення або стиснення оболонки тваринного, внаслідок чого його обсяг змінюється, і воно або піднімається до поверхні моря, або опускається вглиб. І нехай для нашого тваринного корисніше за все якась певна температура, скажімо 16 ?. тоді нейрон Z (Фіксатор мети) повинен зберігати певну частоту імпульсів, що дорівнює тій частоті, яку має нейрон A при температурі 16 ?. Еффектор Е повинен реєструвати різницю збуджень нейронів A и Z і відповідно з її знаком піднімати тварину до поверхні, де вода тепліше, або занурювати в більш прохолодні нижні шари води. Таке пристосування пребагато сприяло б благоденства вигаданого нами тварини.



 Мета і регулювання |  уявлення

 нервова мережу |  Простий рефлекс (подразливість) |  складний рефлекс |  поняття поняття |  Розпізнавачі і класифікатори |  ієрархія понять |  Як виникає ієрархія |  Дещо про реальні ієрархіях |  Світ очима жаби |  Уламки системи понять |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати