Основной особенностью работы каждой функциональной системы является. Понятие функциональной системы

В настоящее время наиболее совершенная модель структуры поведения изложена в концепции функциональной системы П.К. Анохина.

Функциональная система - это единица интегративной деятельности целого организма, осуществляющая избирательное вовлечение и объединение структур и процессов на выполнение какого-либо конкретного акта поведения или функции организма.

Функциональная система имеет разветвленный морфофизиологический аппарат, обеспечивающий за счет присущих ей закономерностей эффект гомеостаза. Выделяют два чипа функциональных систем. Функциональные системы первого чипа обеспечивают само регуляцию функционирования систем организма, направленных на возможность его существования в данных условиях среды. Функциональные системы второго типа обеспечивают приспособительный эффект через изменение поведения. Именно этот тип функциональных систем лежит в основе различных поведенческих актов.

Согласно П.К. Анохину, функциональная система второго типа состоит

из следующих стадий:

Афферентный синтез;

Стадия принятия решения;

Стадия акцепторов результата действия;

Эфферентный синтез (программа действия);

Само действие;

Оценка достигнутого результата.

Афферентный синтез представляет собой объединение всей сенсорной информации, поступающей в мозг. Его содержание определяется мотивационным возбуждением, памятью, обстановочной и пусковой афферентациями. Любая информация, поступающая информация соотносится с доминирующим в настоящее время мотивационным возбуждением. Пусковая афферентация определяет то возбуждение, которое будет формироваться в сенсорной системе под влиянием внешнего биологически значимого раздражителя. Распределение раздражителей во времени и пространстве определяет обстановочную афферентацию (при изменении последовательности действий (обстановки) условный рефлекс может не проявляться). Функциональная роль пусковых и обстановочных афферентаций обусловлена прошлым опытом животного, хранящегося в виде памяти. На основе взаимодействия мотивационного, обстановочного возбуждения и памяти формируется так называемая интеграция или готовность к определенному поведению. Чтобы она трансформировалась в определенное целенаправленное поведение требуется воздействие со стороны пусковых раздражителей (пусковая афферентация). Внешним проявлением афферентного синтеза, обусловленного влияниями лимбической системы и ретикулярной формации на кору, является активизация ориентировочно-исследовательского поведения.

Завершение этой стадии сопровождается переходом в стадию принятия решения, которая определяет тип и направленность поведения, этот этап реализуется через формирование аппарата акцепторов результата действия, программирующий результаты будущих событий.

Эфферентный синтез или стадия программа действия осуществляет интеграцию соматических и вегетативных возбуждений в целостный поведенческий акт. Эта стадия характеризуется тем, что действие уже сформировано как нервный процесс, но внешне оно еще не реализуется.

На основании этой программы происходит конкретное действие, результаты которого благодаря наличию обратной афферентации сопоставляются с акцептором результатов действия. В случае достижения желаемого результата действие прекращается, в противном случае в программу поведения вносятся соответствующие корректировки.

Механизмы управления движением. Поведение организма в той или иной степени связано с работой мышц. Мышцы способствуют поддержанию определенной позы, ориентации на источник внешнего сигнала, перемещению тела в пространстве и манипулированию (частный случай - оперантная деятельность).

Любое движение, совершаемое организмом, находится под четким контролем нервной системы. Еще в XIX веке Ч. Белл доказал, что между мозгом и мышцей имеется нервный круг: один нерв приносит информацию от мозга к мышце, а другой передаст ощущения состояния мышц к мозгу. Такое взаимодействие нервных и мышечных структур обеспечивается благодаря наличию проприорецепторов (Ч. Шеррингтон).

Изучая данное явление П.К. Анохин для объяснения процессов координации деятельности мышц применил понятие «обратная связь», или «обратная афферентация». Суть данного явления сводится к тому, что в механизме координации двигательных реакций афферентная информация обеспечивает форму и состав эфферентного проявления центральной интеграции.

Долгое время основные представления о механизмах двигательного управления строились на положениях концепции кольцевого управления (принцип рефлекторного кольца). Согласно Н.А. Бернштейну, изменения в мышце, возникающие при движении, возбуждают чувствительные окончания проприорецепторов, а образующиеся при этом сигналы, достигая нервных центров, вносят изменения в эффекторный поток, то есть в физиологическое состояние мышцы.

В настоящее время установлено, что принцип рефлекторного кольца не соблюдается при возникновении быстрых действий, когда не остается времени для сопоставления результата с текущими установками. В данных ситуация главная роль в управлении движением отводится так называемым центральным моторным программам. Такие выводы основываются на работах Ч. Шеррипггона, который установил, что сигналы, идущие от разных областей головного мозга, сходятся к одним и тем же мотонейронам спинного мозга. Шеррингтон охарактеризовал эти нервные клетки как «общий конечный путь», связывающий центры головного мозга с деятельностью мышц. Низшие центры локомоций (движений) у человека располагаются в спинном мозге и их деятельность проявляется у новорожденного. В дальнейшем деятельность этих структур подавляется работой выше лежащих отделов мозга. Программы цепных двигательных актов широко представлены в различных структурах мозга. Так, например, глотательные, дыхательные и другие движения управляются врожденными моторными программами, информация о которых располагается в соответствующих подкорковых структурах. Программы приобретенных двигательных актов располагаются в выше лежащих отделах мозга (кора больших полушарий). При определенном опыте человека эти движения выполняются автоматически и обратная афферентация перестает играть существенную роль в их управлении. Необходимость в ней возникает только в случае изменения навыка.

Для многих видов движения управление может осуществляться одновременно двумя механизмами при разном их соотношении для движений, различающихся сложностью и уровнем организации. При этом обратная афферентация сопоставляется с программой движений и служит уточнению координат цели и траектории движения.

Нейроны движения. В теменной и лобной областях коры больших полушарий обнаружены три типа нейронов, участвующих в процессе осуществления условно-рефлекторного двигательного акта.

Первая группа нейронов - сенсорные нейроны реагируют только на условный сигнал и подученную информацию передают второй группе нейронов.

Нейроны второй группы сохраняют полученную информацию в течение непродолжительного времени, то есть относятся к структурам, обеспечивающим кратковременную память.

Третьи нейроны - нейроны моторных программ. Они получают информацию от нейронов второй группы и запускают хорошо отработанную двигательную реакцию.

В формировании центральных двигательных программ и их хранении принимают участие и подкорковые структуры: мозжечок и стриопаллидарная система.

Мозжечок обучается различным программам поведения, затем сохраняя их. В нем хранятся программы сложных и автоматически выполняемых двигательных актов, которые сформировались при жизни человека. Помимо этого мозжечок в ответ на команду к действию осуществляет перспективное планирование движений за счет выбора типа моторной программы и обеспечивает ближайшее планирование, постоянно корректируя движение, за счет информации, непрерывно поступающей от сенсоров. Кроме этого мозжечок является центром координации различных двигательных реакций, органом равновесия и регуляции мышечного тонуса.

Структуры стриопаллидарной системы, в частности базальные ганглии, являются местом хранения программ врожденных двигательных актов и двигательных автоматизмов.

Ведущим свойством функциональной системы любого уровня организации является принцип саморегуляции. В соответствии с теорией функциональных систем отклонение того или иного результата деятельности функциональных систем от уровня, определяющего нормальную жизнедеятельность организма, само является причиной к мобилизации всех составляющих функциональные системы компонентов на возвращение измененного результата к уровню, определяющему оптимальное течение процессов жизнедеятельности. В саморегуляции проявляются торсионные свойства функциональных систем, идентичные процессам, происходящим на атомном уровне. Известно, что торсионный механизм обусловлен вращательными моментами спинов взаимодействующих атомных частиц. Рождаясь под влиянием информации, спин направлен в одну сторону и его крутящий момент имеет одно направление. В следующий момент спин под влиянием информации направлен в другую сторону и его крутящий момент имеет другое направление.

В функциональных системах организма отклонение результата деятельности функциональной системы от уровня, определяющего нормальную жизнедеятельность, заставляет все элементы функциональной системы работать в сторону его возвращения к оптимальному уровню. При этом формируется субъективный информационный сигнал - отрицательная эмоция, позволяющая живым организмам оценивать возникшую потребность. При возвращении результата к оптимальному для жизнедеятельности уровню элементы функциональных систем работают в противоположном направлении.

Достижение оптимального уровня результата в норме сопровождается информационной положительной эмоцией. Саморегуляторная деятельность функциональных систем определяется дискретными процессами системного квантования жизнедеятельности. Сменяющие друг друга циклы саморегуляции функциональных систем - от потребности к ее удовлетворению - составляют отдельные системокванты, которые выступают в роли исполнительных операторов функциональных систем. Дискретность системоквантов определяется их триггерными свойствами. Под влиянием потребности возбудимость составляющих "системокванты" элементов последовательно наращивается до критического уровня. По достижении критического уровня наблюдается наиболее интенсивная активность "системоквантов", которая снижается по мере удовлетворения исходной потребности. Таким образом, в зависимости от состояния регулируемого результата функциональные системы усиливают или, наоборот, снижают интенсивность своей саморегуляторной деятельности.

Интенсивность процессов саморегуляции функциональных систем определяет ритмы временных изменений различных функций организма. Причем каждая функциональная система имеет свой индивидуальный специфический ритм деятельности, тесно увязанный с ритмами деятельности других взаимосвязанных с ней функциональных систем. В нормально функционирующем организме действует универсальное правило: общая сумма механизмов, возвращающих отклоненный от оптимального уровня результат, с избытком преобладает над отклоняющими механизмами. Для удержания полезного приспособительного результата на оптимальном уровне и его возвращения к этому уровню в случае отклонения каждая функциональная система избирательно объединяет различные органы и ткани, комбинации нервных элементов и гуморальных влияний, а также - при необходимости - специальные формы поведения. Примечательно, что в различные функциональные системы избирательно включаются одни и те же органы своими различными метаболическими степенями свободы. В результате одни и те же органы человека, включающиеся в деятельность различных функциональных систем, приобретают особые свойства. К примеру, почки своими различными степенями свободы, которые представлены в каждом случае специфическими физиологическими и биохимическими реакциями, могут включаться в функциональные системы поддержания оптимального уровня газов, кровяного и осмотического давления, температуры и др. Особенно разнообразны и специфичны постсинаптические процессы отдельных нейронов мозга, включенных в различные функциональные системы гомеостатического и поведенческого уровня.

Объединяемые в функциональные системы элементы не просто взаимодействуют, а взаимодействуют достижению системой ее полезного приспособительного результата. Их тесное взаимодействие проявляется, прежде всего, в корреляционных отношениях ритмов их деятельности. Торсионный механизм деятельности функциональных систем, будучи волновым процессом, определяет их голографические свойства. В каждой функциональной системе включенные в систему элементы в своей ритмической деятельности отражают ее торсионную деятельность и особенно состояние ее конечного результата (Б.В. Журавлев).

По аналогии с физической голографией сигнализацию о потребности можно рассматривать в качестве "опорной" волны, а сигнализацию о достигнутом результате - удовлетворении потребности - в качестве "предметной" волны. Интерференционное взаимодействие "опорной" и "предметных" волн осуществляется на структурной основе многочисленных информационных экранов организма. На уровне тканей это - опережающие молекулярные реакции мембран и ядерных образований клеток, позволяющие программировать и оценивать потребность и ее удовлетворение. В центральной нервной системе в процессе эволюции сформировались специальные информационные экраны. Голографическим информационным экраном мозга являются структуры, составляющие установленный П.К. Анохиным аппарат акцептора результата действия. Именно на нейронах акцептора результата действия осуществляется взаимодействие мотивационных и подкрепляющих возбуждений, формирующихся на основе сигнализаций о потребностях и их удовлетворении, а также программирование свойств потребных результатов. Как правило, древние лимбические структуры мозга определяют преимущественно эмоциональную оценку информации, в то время как программирование и оценка речевой и словесной информации у человека определяется преимущественно нейронами коры больших полушарий, особенно ее фронтальных отделов (П. Мак-Лейн).

В построении информационных экранов организма можно предполагать участие полимерных жидких кристаллов соединительной ткани, клеточных мембран и молекул ДНК и РНК. Функциональным системам разного уровня организации присуще свойство изоморфизма. Все функциональные системы имеют принципиально одинаковую архитектонику, включающую на основе саморегуляторных взаимодействий результат, обратную афферентацию от результата, центр и исполнительные элементы. Центральная архитектоника функциональных систем включает стадии афферентного синтеза, принятия решения, акцептор результата действия, эфферентный синтез, действие и постоянную оценку достигнутых результатов с помощью обратной афферентации.

В развитие общей теории функциональных систем мы предложили различать у человека несколько уровней организации функциональных систем: метаболический, гомеостатический, поведенческий, психический и социальный. На метаболическом уровне функциональные системы обуславливают достижение завершающих этапов химических реакций в тканях организма. При появлении определенных продуктов химические реакции по принципу саморегуляции прекращаются или, наоборот, активируются. Типичным примером функциональной системы метаболического уровня является процесс ретроингибирования. На гомеостатическом уровне многочисленные функциональные системы, объединяющие нервные и гуморальные механизмы, по принципу саморегуляции обеспечивают оптимальный уровень важнейших показателей внутренней среды организма, таких, как масса крови, кровяное давление, температура, рН, осмотическое давление, уровень газов, питательных веществ и т. д.

На поведенческом биологическом уровне функциональные системы определяют достижение человеком биологически важных результатов - специальных факторов внешней среды, удовлетворяющих его ведущие метаболические потребности в воде, питательных веществах, защите от разнообразных повреждающих воздействий и в удалении из организма вредных продуктов жизнедеятельности, половую активность и т. д. Функциональные системы психической деятельности человека строятся на информационной основе идеального отражения человеком его различных эмоциональных состояний и свойств предметов окружающего мира с помощью языковых символов и процессов мышления. Результаты функциональных систем психической деятельности представлены отражением в сознании человека его субъективных переживаний, важнейших понятий, абстрактных представлений о внешних предметах и их отношений, инструкций, знаний и т. д.

На социальном уровне многообразные функциональные системы определяют достижение отдельными людьми или их группами социально значимых результатов в учебной и производственной деятельности, в создании общественного продукта, в охране окружающей среды, в мероприятиях по защите отечества, в духовной деятельности, в общении с предметами культуры, искусства и т. д. Все функциональные системы в целом организме слаженно взаимодействуют, определяя, в конечном счете, нормальное течение метаболизма организма в целом. Устойчивость различных метаболических процессов в тканях и их слаженная приспособленность к различным поведенческим и психическим задачам в свою очередь определяют нормальное, здоровое состояние человека.

конкретный физиологический аппарат, механизм саморегуляции и гомеостаза, осуществляющий избирательное вовлечение и обьединение структур в процесс выполнения какого-либо очередного акта поведения или функции организма (по П.К. Анохину); психологический подход к данному механизму близок к теории установки Д.Н. Узнадзе.

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА

англ. functional system) - единица интегративной деятельности организма, представляет собой динамическую морфофизиологическую организацию центральных и периферических образований, избирательно объединенных для достижения полезного для организма приспособительного результата. Теория Ф. с. разработана П. К. Анохиным.

Ф. с. обладает способностью экстренной самоорганизации за счет внезапной мобилизуемости взаимодействующих компонентов, позволяющих динамически и адекватно приспосабливать организм к изменениям обстановки для удовлетворения возникшей потребности. Решающую роль в организации неупорядоченного множества компонентов в Ф. с. играет результат, который является систематизирующим фактором. Достижение приспособительного результата Ф. с. осуществляет при помощи специфических механизмов, из них наиболее важныме: 1) афферентный синтез всей поступающей в ц. н. с. информации; 2) принятие решения с одновременным формированием аппарата прогнозирования результата в виде афферентной модели - акцептора результатов действия; 3) реализация принятого решения в действии и 4) сличение афферентной модели акцептора результатов действия и параметров результатов выполненного действия, полученных организмом при помощи обратной афферентации.

Начальной стадией формирования Ф. с. является афферентный синтез, в процессе которого происходит взаимодействие мотивационного возбуждения, обстановочной афферентации и извлеченных из памяти следов прошлого опыта. В результате обработки и синтеза этих воздействий принимается решение "что делать" и происходит переход от обработки информации к формированию программы действия - выбору из множества потенциально возможных действий одного, соответствующего результату обработанной информации.

Под влиянием пускового стимула скрытая предпусковая интеграция в виде команды, представленной комплексом эфферентных возбуждений, направляется к периферическим органам и реализуется в соответствующем действии. Неизбежным следствием совершаемого действия для организма животных и человека являются результаты, ради которых совершалось действие. Информацию о них ц. н. с. получает путем обратной афферентации от реально выполненного действия, которая сличается с афферентной моделью акцептора действия, сформировавшейся на основе афферентного синтеза. Совпадение заготовленного возбуждения и наличного, вызванного реальным действием, является сигналом успеха приспособительного действия, и организм переходит к след. действию. Несовпадение модели акцептора действия с обратной афферентацией, т. е. рассогласование, вызывает ориентировочно-исследовательскую реакцию, новый афферентный синтез с подбором информации, необходимой для принятия решения, соответствующего изменившейся обстановке.

Одновременно с эфферентной командой в н. с. формируется афферентная модель, предвосхищающая параметры будущего результата, что позволяет в конце действия сличать это предсказание с истинными результатами. Предсказание {антиципация) результатов является универсальной функцией мозга, предупреждающей ошибочные действия, не соответствующие поставленной организмом цели и принятому решению. Формирование афферентной модели будущего результата - необходимое условие нормального функционирования дыхания, уровня артериального давления, сложных поведенческих актов, совершаемых с различными целями. Все основные механизмы Ф. с. представляют собой физиологическое единство, и любой из них необходим в развертывании процессов Ф. с.

Добавление: На Анохина и его представления о Ф. с. оказал влияние Л. А. Ухтомский, с которым он сотрудничал в начале своей карьеры и о чем упоминает лишь в конце своей жизни. В теории Анохина "функциональные констелляции центров" Ухтомского и механизмы взаимодействия центров - участников этой констелляции, описанные Ухтомским, были пополнены данными о роли обратных связей и специальных высших центральных аппаратов управления - афферентного синтеза и акцептора результатов действия. Последние выполняют те же функции, что и доминанта у Ухтомского, являющаяся конкретнейшим аппаратом познавания-предвидения. (В. П. Зинченко.)

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА

лат. functio - исполнение и systema - целое, соединение) - сложно организованная психофизиологическая система, обеспечивающая согласованную работу физиологических и психологических процессов, участвующая в регуляции целостного поведенческого акта.

Функциональная система

Словообразование. Происходит от лат. functio - исполнение.

Специфика. Направлена на приспособление организма, что достигается за счет таких механизмов, как:

Афферентный синтез поступающей информации;

Принятие решения с одновременным построением афферентной модели ожидаемого результата (акцептора результатов действия);

Реальное осуществление решения в действии;

Организация обратной афферентации, за счет которой оказывается возможным сличение прогноза и полученных результатов действия.

Функциональная система

понятие, разработанное П.К. Анохиным и выступающее в его теории построения движения в качестве единицы динамической морфофизиологической организации, функционирование которой направлено на приспособление организма. Это достигается за счет таких механизмов, как:

1) афферентный синтез поступающей информации;

2) принятие решения с одновременным построением афферентной модели ожидаемого результата - акцептора результатов действия;

3) реальное осуществление решения в действии;

4) организация обратной афферентации, за счет которой оказывается возможным сличение прогноза и полученных результатов действия (см. Теория функциональных систем).

Понятие функциональной системы, разработанное в физиологии П.К. Анохиным, было более широко и в новом контексте использовано в нейропсихологии в работах А.Р. Лурии и послужило одним из ключевых моментов при разработке теоретических основ нейропсихологии. Уточняя содержание понятия «функция», А.Р. Лурия пришел к выводу, что между физиологическими и высшими психическими функциями существует как сходство, так и различие. Любые физиологические функции, так же, как и высшие психические функции, нельзя представлять упрощенно как отправления той или иной ткани (или органа). Каждая функция - это сложная функциональная система, состоящая из многих звеньев и реализующаяся при участии многих сенсорных, моторных и иных нервных аппаратов. Подобным образом организованы функциональные системы, осуществляющие не только вегетативные и соматические процессы, но и те, которые управляют движениями, включая самые сложные - произвольные движения.

В соответствии с теорией системно-динамической локализации высших психических функций функциональная система рассматривается как морфофоизиологическая основа высших психических функций, как совокупность различных мозговых структур и протекающих в них физиологических процессов. Характеризуя основные черты физиологических функциональных систем, А.Р. Лурия отмечал, что они имеют сложное строение, включают в себя набор афферентных (настраивающих) и эфферентных (осуществляющих) компонентов (звеньев), обладающих большой подвижностью, гибкостью, вариативностью.

Сходной особенностью обладают и функциональные системы, обеспечивающие реализацию высших психических функций, или сложных сознательных форм психической деятельности. С физиологическими функциями их объединяет наличие множества афферентных и эфферентных звеньев, имеющих высокую изменчивость и подвижность. В то же время подчеркивается, что функциональные системы, с помощью которых осуществляются высшие психические функции, неизмеримо сложнее по организации.

С другой стороны, как утверждается в работе Анохина П.К. , в виде понятия «функциональной системы» была сделана попытка создания такого промежуточного понятия, которое позволило бы подойти к анализу приспособительного и целеустремленного поведения человека. Это позволяет перебросить мост между физиологией и психологией и возможно только в случае, если произвести некоторую промежуточную операцию, заключающуюся в таком синтезе всего физиологического материала, который помог бы видеть принципы, свойственные только целостной организации (, с. 52).

Функциональной системой, согласно П.К. Анохину, является всякая организация нервных процессов, в которой отдаленные и разнообразные импульсы нервной системы объединяются на основе одновременного и соподчиненного функционирования, заканчивающегося полезным приспособительным эффектом для организма. В такой функциональной системе конечный эффект в виде работы каких-либо органов не может быть строго отделен от собственно нервных процессов. Рабочий эффект является по существу для нервной системы новым комплексным стимулом со сложной градацией специфически отдельных импульсов. Следовательно, понятие функциональной системы обязательно включает в себя циклические взаимодействия между центром и периферией. По своему масштабу функциональные системы организма могут быть весьма различны. Одни из них охватывают огромные комплексы процессов нервного и гуморального характера, как, например, дыхательная система, другие сведены до незначительного движения одним-двумя пальцами по направлению к какому-либо предмету.

Организм животного есть совокупная деятельность многообразных и иногда принципиально различных функциональных систем. Их соотношение, точки соприкосновения и перекрытия друг с другом являются специальной большой проблемой, которая при достаточно глубоком ее рассмотрении может привести к формулировке таких законов, которые позволят на основе физиологии разъяснить формулу «организм - как целое». Функциональная система представляет собой систему активно объединенных процессов, которые, раз объединившись, стремятся сохранить созданную архитектуру соотношений. Понятие функциональной системы не может быть заменено понятиями «рабочее содружество центров», «констелляция центров» и т.д. Эти последние понятия, отражая собой лишь простое взаимодействие нервных образований, не характеризуют наиболее важного и решающего свойства функциональной системы: активно изменять соотношение и устанавливать определенным образом направленное соподчинение между ее компонентами. Функциональная система приобретает новые, не свойственные ее частям качества и формы поведения, которые присущи ей только как целостному образованию. Важным преимуществом данной концепции является также и то, что она аргументирована целиком на физиологическом основании.

Функциональная система может быть по преимуществу врожденной, т.е. определенной морфогенетически, или, наоборот, по преимуществу созданной заново, т.е. эпизодической, приспосабливающей организм для данного момента. Однако и в том, и в другом случае, поскольку она сложилась как система, она неизбежно приобретает новые свойства, не присущие частным процессам, являющимся традиционным объектом исследования классической физиологии.

В то же время, функциональная система - единица интеграции целого организма, складывающаяся динамически для достижения любой его приспособительной деятельности и всегда на основе циклических взаимоотношений избирательно объединяющая специальные центрально-периферические образования. Понятие функциональной системы возникло на основе систематических исследований нарушенных функций: наложение гетерогенных нервных анастомозов и наблюдений за ходом восстановления функций, пересадка мышц с целью придания им нового функционального значения и их деафферентация. Физиологическая суть компенсаторных приспособлений состоит в том, что каждая попытка животного или человека исправить имеющийся дефект должна быть оценена немедленно по ее результату. Это значит, что любой следующий этап компенсации может наступить только тогда, когда произошла оценка предыдущего этапа. Таким образом, на каждом отдельном этапе компенсаторного процесса имеется оценка полученного результата, степени его полезности для организма. Только эта цепь «положительных результатов» компенсации обеспечивает полное восстановление утраченной функции.

Такая система осуществляет качественный приспособительный эффект. Все части этой системы вступают в динамическое, экстренно складывающееся функциональное объединение на основе непрерывной обратной информации о приспособительном результате. П.К. Анохин отмечает этот принцип как центральный для объяснения всех приспособительных актов, которые приобретают черты целостных и заканчиваются полезным приспособительным эффектом. При этом каждая функциональная система представляет собой до некоторой степени замкнутую систему благодаря постоянной связи с периферическим органами и особенно благодаря постоянной афферентации от этих органов. Таким образом, каждая функциональная система имеет определенный комплекс афферентных сигнализаций, который через акцептор действия направляет реализацию ее функции. Отдельные афферентные импульсы в функциональной системе могут исходить от самых разнообразных и часто удаленных друг от друга органов. Напрмер, при дыхательном акте такие афферентные импульсы идут от диафрагмы, легких, трахеи; однако, несмотря на их различное происхождение, эти импульсы объединяются в центральную нервную систему благодаря тончайшим временным отношениям между ними. Каждой функциональной системе присуща определенная как в качественном, так и в количественном отношении афферентация, причем в зависимости от степени автоматизации и филогенетической древности такой системы требуемое количество и качество афферентных импульсов различно.

Роль афферентных функций находится в полной зависимости от свойств и от конечного эффекта данной функциональной системы. Иначе говоря, функциональная система как целое, подчиненное получению определенного приспособительного результата, имеет возможность динамически перераспределять участие афферентных импульсов, сохраняя какой-то постоянный их уровень.

В процессе выполнения человеком любой двигательной деятельности, в том числе тренировочной и соревновательной, мы имеем дело не с отдельными мышцами, внутренними органами или биохимическими реакциями, а с целостным живым организмом, который представляет собой двигательную функциональную систему.

Функциональные системы пронизывают всё мироздание - от атомных и молекулярных отношений до сложных космических явлений. Но наиболее отчётливо они представлены в живых организмах.

П.К. Анохин раскрыл кибернетические принципы работы функциональных систем организма. Основные физиологические закономерности таких систем были сформулированы ещё в 1935 г., т.е. задолго до того, как были опубликованы первые работы по кибернетике. Он утверждал, что любая функциональная система организма работает по принципу саморегуляции с постоянной информацией о состоянии её конечного приспособительного результата.

Функциональная система (по П.К. Анохину) – это избирательное интегративное образование целого организма, создающееся при формировании любой его деятельности.

Системообразующим фактором функциональной системы является полезный приспособительный результат. П.К. Анохин отказался от понятия "общая система" и ограничил содержание понятия "функциональная система" в связи с тем, что отсутствие результата во всех формулировках системы делает их неприемлемыми с операциональной точки зрения. Этот дефект полностью устранён в развиваемой им теории функциональной системы.

Включение в анализ результата значительно изменяет общепринятые взгляды на систему. Всю деятельность системы и её всевозможные изменения можно представить целиком в терминах результата, что ещё более подчёркивает его решающую роль в поведении системы. Эта деятельность выражена в четырёх вопросах, отражающих различные этапы формирования системы:

1) Какой результат должен быть получен?

2) Когда именно должен быть получен результат?

3) Какими механизмами должен быть получен результат?

4) Как система убеждается в достаточности полученного результата?

В этих вопросах выражено всё то, ради чего формируется система (П.К. Анохин).

Целый организм представляет слаженную интеграцию множества функциональных систем, одни из которых определяют устойчивость различных показателей внутренней среды (гомеостазис), другие - адаптацию живых организмов к среде обитания. Одни функциональные системы генетически детерминированы, другие складываются в индивидуальной жизни на основе обучения (в процессе взаимодействия организма с разнообразными факторами среды).

3 Архитектура функциональной системы

По своей архитектуре функциональная система целиком соответствует любой кибернетической модели с обратной связью.

Функциональная система имеет однотипную организацию и включает следующие общие, притом универсальные для разных функциональных систем узловые механизмы:

полезный приспособительный результат как ведущее звено функциональной системы;

рецепторы результата;

обратную афферентацию, поступающую от рецепторов результата в центральные образования функциональной системы;

центральную архитектуру, представляющую избирательное объединение нервных элементов различных уровней;

исполнительные соматические, вегетативные и эндокринные компоненты, включающие организованное целенаправленное поведение.

Центральная архитектура функциональных систем складывается из следующих узловых стадий:

афферентный синтез,

принятие решения,

акцептор результата действия,

эфферентный синтез,

формирование самого действия,

оценка достигнутого результата.

Центральным системообразующим фактором функциональной системы является результат её деятельности. Каждый поведенческий акт, приносящий тот или иной результат, формируется по принципу функциональной системы. Результат – выражение, воплощение решения. Жизнь организма развивается от результата к результату и поэтому ни животное, ни человек никогда не задумываются над тем, с помощью какой комбинации мышц эти результаты получены.

В этом плане примечателен пример, который приводит П.К. Анохин в своих работах. "Посмотрите на котёнка, который проделывает ритмические чесательные движения, устраняя какой-то раздражающий агент в области уха. Это не только тривиальный "чесательный рефлекс". Это в подлинном смысле слова консолидация всех частей системы в результате. Действительно, в данном случае не только лапа тянется к голове, т.е. к пункту раздражения, но и голова тянется к лапе. Шейная мускулатура на стороне чесания избирательно напряжена, в результате вся голова наклонена в сторону лапы. Туловище также изогнуто таким образом, что облегчаются свободные манипуляции лапой. И даже три не занятых прямо чесанием конечности расположены таким образом, чтобы с точки зрения позы тела и центра тяжести обеспечить успех чесания".

Взаимодействие, взятое в его общем виде, не может сформировать системы из "множества компонентов". Следовательно, и все формулировки понятия "система", основанные только на "взаимодействии" и на "упорядочении" компонентов, оказываются сами по себе несостоятельными. Результат является неотъемлемым и решающим компонентом системы, создающим упорядоченное взаимодействие между всеми другими её компонентами.

Упорядоченность во взаимодействии множества компонентов системы устанавливается на основе степени их содействия в получении целой системой строго определённого полезного результата. "Главное качество биологической самоорганизующейся системы и состоит в том, - пишет П.К. Анохин, - что она непрерывно и активно производит перебор степеней свободы множества компонентов, часто даже в микроинтервалах времени, чтобы включить те из них, которые приближают организм к получению полезного результата "

Компонент функциональной системы входит в её состав, только если он вносит свою долю содействия в получение полезного результата.

Результат следует рассматривать в двух аспектах. С одной стороны , результат есть конечный итог управленческого цикла. С другой стороны , результат – начало нового цикла, сигнал к новому анализу ситуации, новым операциям и т.д.

Поведение функциональной системы определяется достаточностью или недостаточностью достижения результата : в случае его достаточности организм переходит на формирование другой функциональной системы с другим полезным результатом, представляющим собой следующий этап в череде результатов. В случае недостаточности полученного результата возникает активный подбор новых компонентов и, наконец, после нескольких "проб и ошибок" находится совершенно достаточный приспособительный результат.

Каждый поведенческий результат имеет физические, химические, биологические, а для человека – социальные параметры, по которым постоянно происходит его оценка организмом. Параметры результата регистрируются соответствующими рецепторами, генетически настроенными на получение информации только определённой формы.

Результаты, образующие различные функциональные системы, могут проявляться на молекулярном, клеточном, гомеостатическом, поведенческом, психическом уровнях и при объединении живых существ в популяции и сообщества. Отсюда понятно, что целостный организм объединяет множество слаженно взаимодействующих функциональных систем, часто принадлежащих к разным структурным образованиям и обеспечивающих своей содружественной деятельностью гомеостазис и адаптацию к окружающей среде.

Объединение компонентов в функциональную систему строится не по анатомическому признаку, а по признаку достижения приспособительного результата деятельности организма.

Состав функциональной системы не определяется топографической близостью структур или их принадлежностью к какому-либо разделу анатомической классификации. В неё могут быть ИЗБИРАТЕЛЬНО вовлечены как близко, так и отдалённо расположенные структуры организма. Она может вовлекать дробные разделы любых цельных в анатомическом отношении систем и даже частные детали отдельных целых органов. В то же время, в различные функциональные системы избирательно включаются одни и те же органы своими различными степенями свободы.

Компонентами любой функциональной системы являются не органы и ткани, а функции, являющиеся производными "деятельности" тех или иных органов и тканей. Образно говоря, морфологический субстрат представляет только клавиатуру рояля, на которой различные функциональные системы разыгрывают разнообразные мелодии, удовлетворяющие различные потребности человека.