Восприятия сходных паттернов и проблема различения - интегративная деятельность мозга
В двух предыдущих разделах мы занимались проблемой формирования новых гностических нейронов при восприятии совершенно нового паттерна стимулов, непохожего ни на какой из уже знакомых объектов. Отсюда и впечатление новизны, переживаемое при появлении этого объекта, физиологический эквивалент которого, как предполагается, состоит в том, что данный паттерн не соответствует ни одному из существующих гностических нейронов- в результате — ориентировочная реакция и активация данного анализатора.
Теперь мы перейдем к другой, более сложной проблеме — к проблеме формирования гностических нейронов в случае восприятия стимул-объекта, сходного с уже известным и сначала неотличимого от него, тогда как ситуация требует их различения.
Начнем с того, что укажем на необходимость разграничить два явления, которые, однако, часто смешивают: речь идет о различении стимул-объектов и дифференцировке. Различением мы будем называть чисто перцептивный процесс, не обязательно даже охватывающий разные ассоциации или разные реакции, возникающие на каждый различаемый стимул-объект- а дифференцировкой, в соответствии с павловским употреблением этого слова, — использование различаемых раздражителей для различных реакций организма. Если дифференцировка предполагает непременную различимость двух используемых раздражителей, то обратное — вовсе не обязательно. И мы увидим далее (гл. XII), как животное, прекрасно различая два стимул-объекта, оказывается неспособным использовать это знание в задаче на дифференцировку [18].
Разграничивая эти два понятия, мы тем не менее не отрицаем существования тесной взаимосвязи между самими явлениями. Дело в том, что, поскольку восприятия служат материалом для ассоциаций и определяют в конечном счете поведенческие акты, соответствующие гностические нейроны в значительной степени развиваются и формируются под давлением потребностей, связанных с этими актами. Таким образом, как мы вскоре увидим, если имеет место различение двух раздражителей, то это обычно происходит по необходимости, т. е. различия между объектами используются в поведении.
Здесь мы остановимся на процессе различения — явлении, протекающем на перцептивном уровне, а проблему дифференцировки рассмотрим в гл. VII и X.
Допустим, что после сформирования множества гностических нейронов, соответствующих некоторому паттерну стимулов, предъявляется другой паттерн, отличающийся от первого несколькими элементами. При этом мы столкнемся со следующими возможностями.
Во-первых, изменение только одного элемента может превратить паттерн в неопознаваемый, так как он не будет больше соответствовать определенным гностическим нейронам. Например, взяв какую-нибудь букву алфавита, можно легко увидеть, что изменение, пропуск или добавление какого-нибудь элемента совершенно меняет ее значение (фиг. 23, 1). То же можно сказать и о какой-либо одной фонеме в произносимом слове.
В свете сказанного выше это явление легко объяснить. Пропуск некоторого on-элемента означает замену его реципрокным off-элементом, а добавление некоторого on-элемента, наоборот, замену им реципрокного off-элемента. Таким образом, каждое изменение данного паттерна означает замену одного из его элементов новым, а в результате новый паттерн не соответствует определенным гностическим нейронам.
Во-вторых, паттерн может быть предъявлен в условиях, неблагоприятных для восприятия: знакомый зрительный стимул-объект виден при тусклом освещении или знакомый звук слышен на фоне шума. В этом случае соответствующие гностические нейроны будут возбуждаться слабее, чем в нормальных условиях, и потому при подпороговом раздражении паттерн может оказаться неопознанным, либо он опознается после длительного латентного периода (фиг. 23, II).
Наконец, новый паттерн может быть похож на уже знакомый, но отличаться только теми элементами, которые не учитываются соответствующими нейронами (фиг. 23, III). Тогда различие между двумя паттернами не воспринимается, и новый паттерн будет восприниматься нейронами, представляющими прежний паттерн.
Рассмотрим теперь ход событий, когда эти раздражители предъявляются неоднократно в непредсказуемом порядке. Если два паттерна стимулов нейтральны или имеют одинаковое значение (например, они сигнализируют об одном и том же безусловном раздражителе), то их различение при восприятии каждого из них в отдельности вряд ли возможно. Субъект просто не обратит внимания на различные свойства каждого паттерна, а потому оба они останутся представленными одними и теми же гностическими нейронами.
Но допустим, что паттерны имеют различные значения (как при дифференцировке по Павлову). Тогда двойственное значение каждого восприятия будет порождать конфликтную ситуацию, которая в свою очередь усилит общую активацию, и особенно активацию соответствующего анализатора. В результате возрастет внимание, направленное на оба раздражителя, и сформируются совершенно новые множества перцептивных нейронов, причем каждое будет отвечать соответствующему паттерну и отражать его специфические элементы. 
Фиг. 23. Различные виды изменений некоторых элементов паттерна.
1— изменяется один из существенных элементов- в результате виден совершенно новый паттерн- 2— паттерн виден при неясном освещении, 3 — паттерн изменен в некоторых несущественных элементах, вследствие этого паттерн сохраняется, если не проведена тренировка на специальное различение.
Но поскольку сохраняется и прежнее множество нейронов, представляющих более грубые свойства обоих раздражителей, то каждому из них теперь будет соответствовать два множества — одно, отражающее общие характерные черты, а другое— специфические особенности, отличающие их (фиг. 24).
Фиг. 24. Схема, иллюстрирующая процесс различения двух сходных паттернов.
Общие элементы обоих паттернов обозначены квадратами- специфические—у одного косым крестом, у другого — прямым, гностические нейроны обозначены кругами.
А. До различения. Гностические нейроны представляют только общие элементы двух паттернов и поэтому они неразличимы.
Б. После различения. Новые гностические нейроны представляют и общие и индивидуальные элементы паттернов.
Таким образом, мы приходим к важному выводу, что различение двух паттернов стимулов, первоначально воспринимаемых как идентичные, протекает не за счет преобразования существовавших гностических нейронов, а благодаря формированию новых в дополнение к прежним.
Благодаря двойному представительству различаемых раздражителей возможен их анализ, т. е. восприятие и общих свойств, и специфических, что на первый взгляд противоречит принципу целостности унитарных восприятий. Например, услышав голос знакомого человека, мы распознаем, мужской он или женский, и, кроме того, различаем его индивидуальные особенности. Каждый из этих двух аспектов восприятия голоса— это особое унитарное восприятие: одно формируется на основе нейронов, соответствующих мужским и женским голосам вообще, а другое — на основе нейронов, соответствующих голосам определенных людей.
Итак, мы видим, что, хотя различение и дифференцировка — явления самостоятельные, дифференцировка во многом управляет процессом различения. В самом деле, необходимость дифференцировать два паттерна стимулов путем формирования разных ассоциаций для каждого направляет развитие обучения по путям, указанным выше. Следует, однако, отметить, что, как только различение выработалось и сформировались новые множества гностических нейронов, их дальнейшая судьба в жизни организма уже не зависит ни от цели, для которой они возникли, ни от степени необходимости в них. И действительно, однажды возникшая под давлением определенной потребности способность различать некоторые стимул-объекты сохраняется независимо от того, используется ли она для совершенно иных целей или же вообще не играет никакой роли в жизни.
