Информационные процессы в живых организмах

Следует сразу же определить границы обзора – это применение информационных и интеллектуальных систем в анализе электрофизиологических процессов. Такое ограничение обусловлено стремительностью развития медицинской информатики. Отмечается буквально «взрывной» характер мирового развития суперкомпьютерной техники, и на одном из первых мест, достойных для использования сверхмощной компьютерной техники стоит медицина, а именно диагностика заболеваний и «проблема века» -исследования процессов, происходящих в мозге человека.

К. В. Судаков1 приводит наиболее полный перечень таких определений. Эти определения весьма неоднозначны. Поэтому приведем представление об информационном подходе, используемом в работе, сформулированном еще М. Д. Месарович, в 1970 г.2: информация – это мера упорядоченности движения, мера интенсивности движения – энергия. В. И. Лощилов3 углубляет это представление: «Информация является одним из фундаментальных свойств природы, как пространство, время, масса, энергия, которые в силу своей фундаментальности трудно определимы».

Основными каналами передачи информации являются волновые каналы как каналы распространения колебаний. На информационном уровне отображаются и действуют причинно-следственные механизмы. Информационные процессы определяются как рекурсивные правила развития природы [В. И. Лощилов, 1998].

На семинаре по синергетике Московского государственного университета еще в 1998 г. информационное пространство рассматривалось как волновое, резонансное, осциллирующее и колеблющееся относительно своего положения равновесия состояние электронов. Это состояние представляет собой стоячую волну с собственной резонансной частотой, являющейся резонансной автоколебаниям электронов, атомов, тел. Таким образом, наиболее «информированной» энергией обладают излучения. Существенный признак такой энергии – дискретность (квантование) и упорядоченность (ритмичность).

Ключевыми аспектами информационных систем определяются функциональные отношения внутри системы и функциональные отношения со средой. О важнейшей роли в этих взаимоотношениях и всей жизнедеятельности организма ритмов физиологических функций уже говорилось.

В связи с бурным развитием информациологии волновые процессы в живых системах рассматриваются как информационные. В настоящее время как в теоретической, так и прикладной физиологии активно изучается взаимодействие низкоинтенсивных физических факторов колебательно-волновой природы с эндогенными ритмическими процессами организма4. Выдвинута концепция информационно-волновой медицины56.

Термины поля

Существует фундаментальная концепция о том, что регулирующие свойства в развитии организма могут быть описаны в терминах поля78. Ряд авторов [Ю. Н. Королёв, Е. А. Рыжкова, А. Б. Бурлаков, 1998] предлагают рассматривать организм как единую квантово-механическую систему, организуемую комплексным взаимопроникающим полем на всех уровнях так, как это делается на атомарном уровне. Считают, что «для организации живой материи поле должно быть когерентным. Только тогда оно может образовывать стоячие волны и интерференционные картины, которые стабильны, хотя и динамичны. За счет резонанса когерентные поля могут приводить к слабым вариациям силы этих связей в нужное время и в нужном месте, т.е. организовывать тончайшие процессы, столь далекие от хаоса, к которому клетка неминуемо приходит после смерти» [Ю. Н. Королёв, Е. А. Рыжкова, А. Б. Бурлаков, 1998]. Таким образом, поле определяет функциональный порядок частей в организме, гармонию их взаимодействия и развития, именно поле дает организму интегральные свойства и восстанавливает гармонию в частях при ее нарушении, с окружающей средой, поскольку в терминах поля может быть описано и социальное поведение человека [В. Gudwin, 1992]. В последние годы выдвинуто немало теорий и гипотез о природе единого поля. При этом полагают, что основу этого поля составляет поле электромагнитное, которое рассматривается как преимущественный носитель информации между природными объектами9. Однако эти исследования носят пока дискуссионный характер. Так, Б. Гудвин (1992) рассматривает открытие эмиссии фотонов организмами как показатель состояния организма и его изменений, так как существуют определенные корреляции с условиями внутренней когерентности такого излучения. Следует отметить, что, несмотря на ряд спорных положений и отсутствие связи с накопленным медицинским опытом, это направление исследований является одним из самых перспективных развивающихся в диагностике и терапии. Проводятся довольно многочисленные исследования воздействия электромагнитного поля разной интенсивности с целью коррекции функциональных состояний и лечения различных заболеваний. Показана важная роль адекватного подбора частотных параметров внешних воздействий на организм, и на этой основе предложен ряд методов коррекции и реабилитации функциональных состояний (ароматерапия, квазимузыкальные звукоряды и др.)1011.

Степень согласования физиологических функций

Однако, каким образом оценить степень согласования, уровень дискоординации и десинхронизации физиологических функций, до сих пор остается не ясным. Хотя нельзя не согласиться с В. Goodwin (1992), что это не может быть сделано исчерпывающим образом, так как в биологии и медицине все еще отсутствует теория целого организма как самоуправляющейся, динамической, трансформирующейся сущности, всегда подверженной развитию, быстрому или медленному. Направление поиска ответов на вопросы определения согласования ритмов физиологических функций было дано Н. Винером12, который первым выдвинул представление о том, что почти все процессы регуляции в биологических объектах построены как осцилляторы, следовательно, основой их анализа должна быть волновая теория [Б. Гудвин, 1979; И. Пригожин, 1989]. Значение анализа биологических ритмов на основе современной волновой теории показано в ряде фундаментальных изданий1314. В последние десятилетия роли биоритмологических процессов в жизнедеятельности организмов, в том числе в механизмах адаптации и коррекции регуляторных дисфункций уделяется большое внимание15. Сейчас получают широкое признание представления о существенной роли резонансных явлений в организме. Однако при этом, как показали авторы обстоятельного обзора о резонансных явлениях с позиций теоретической физики16, важным является четкое разграничение резонансных и резонансноподобных феноменов. К последним отнесены явления, описанные Н. Н. Даниловой17. Резонансные (вынужденные) ответы представлены в ряде работ181920. Явления же резонанса во взаимодействии осцилляторных процессов в организме отмечены, как указали авторы упомянутого обзора, только в работах Н. В. Дмитриевой2122 и Ю. В. Первушина (1991).

Читайте также

Footnotes

  1. Судаков К. В. Информационные свойства функциональных систем: теоретические аспекты. – Вестник РАМН, 1997, № 12, с. 3.
  2. Месарович М. Д. Теория систем и биология: точка зрения теоретика // Системные исследования. – М.: Наука, 1970, с. 137-163.
  3. Лощилов В. И. Информационно-волновая медицина и биология // Тр. IV международной конф. Новые информационные технологии в медицине и экологии. Крым. Ялта-Гурзуф.1998, с. 12-14.
  4. Федотчев А. И., Бондарь А. Т. Неспецефические механизмы адаптации ЦНС к прерывистым раздражениям, спектральная структура ЭЭГ и оптимальные парметры ритмических сенсорных воздействий. – Успехи физиологических наук, 1996, т. 27, № 4, с. 44-62.
  5. Гаряев П. П. Волновой геном. – М.: Общественная польза, 1994.
  6. В. П. Казначеев, Л. П. Михайлова, 1985; В. И. Лощилов, 1998; Г. Ю. Маклаков и др., 1998
  7. Goodwin, B. Frontiers of biology in relation to health // Science of Health. Plenum Press., 1992, pp. 51-58.
  8. Королёв Ю. Н., Рыжкова Е. А., Бурлаков А. Б. Вопросы анализа и синтеза информации биосистем // В кн. Синергетика. Труды семинара МГУ, 1998.
  9. Яшин А. А. Модели энергетических процессов в клетках организма при КВЧ-облучении, использующие эффект стохастического резонанса. – Вестник новых медицинских технологий, 1999, т. 6, № 2, с. 18-24.
  10. Афромеев В. И., Субботина Т. И., Яшин А. А. Корреляционный подход и роль физиологических ритмов в объяснении эффектов взаимодействия электромагнитных полей с живыми организмами // Вестник новых медицинских технологий (Тула), 1997, т. 4, № 3, с. 31.
  11. Балакирев М. В., Бессонов А. Е. Способ миллиметроволновой терапии // Мат. Международного конгресса «Медицинские технологии на рубеже веков». – Тула, 1998, с. 55.
  12. Винер Н. Кибернетика, или управление и связь в животном и машине. – М.: Мир, 1983.
  13. Winfree, A. T, The Geometry of Biological Time. -N.-Y.: Springer, 1980.
  14. Путилов А. А. Системообразующая функция синхронизации в живой природе. – Новосибирск: Наука, 1987.
  15. Василевский Н. Н„ Сидоров Ю. А., Суворов Н. Б. О роли биоритмологических процессов в механизмах адаптациии коррекции регуляторных дисфункций. — Физиология человека, 1993, т.19, № 1, с. 91-98.
  16. Федотчев А. И., Бондарь А. Т. Неспецефические механизмы адаптации ЦНС к прерывистым раздражениям, спектральная структура ЭЭГ и оптимальные парметры ритмических сенсорных воздействий. – Успехи физиологических наук, 1996, т. 27, № 4, с. 44-62.
  17. Данилова Н. Н. Психофизиология. – М.: Аспект-пресс, 1998.
  18. Basar, E., Basar-Eroglu, C„ Karakas, S„ and Schurmann, M„ Are cognitive processes manifested in event-related gamma, alpha, theta and delta oscillations in the EEG? – Neu-rociences Lett., 1999, vol. 259, no. 3, pp. 165-168.
  19. Хасабов Г. А. Вызванные ответы: пространственно-физиологические характеристики и проблема их функциональной оценки. – Успехи физиологических наук, 1996, т. 27, №1, с. 61-86.
  20. М. А. Чернышев; В. М. Баранов, А. И. Дьяченко, 1991; McLauglin, Kelly, 1993
  21. Дмитриева Н. В. Образное моделирование функциональных состояний гемодинамики человека // Изв. АН СССР. Серия Биология 1988, № 2, с. 207-214.
  22. Дмитриева Н. В. Симметрийный подход к оценке функционального состояния организма человека // Изв. АН СССР. Серия Биология, 1990, № 1, с. 52-66