Найти в Дзене
ASRP.media

Кибернетика, космос и микрофлора. Профессор Самуил Горелик об изучении физиологии сна с помощью математический моделей

Доктор технических наук, профессор Национального исследовательского университета ИТМО (г. Санкт-Петербург) Самуил Лейбович Горелик — автор более сотни патентов и порядка 600 научных публикаций по цифровизации, искусственному интеллекту и военным исследованиям.
Доктор технических наук, профессор Национального исследовательского университета ИТМО (г. Санкт-Петербург) Самуил Лейбович Горелик — автор более сотни патентов и порядка 600 научных публикаций по цифровизации, искусственному интеллекту и военным исследованиям.

Доктор технических наук, профессор Национального исследовательского университета ИТМО (г. Санкт-Петербург) Самуил Лейбович Горелик — автор более сотни патентов и порядка 600 научных публикаций по цифровизации, искусственному интеллекту и военным исследованиям.

Он является одним из активных практиков нового направления в науке — донозологии. Самуил Горелик работает над инновационными проектами, посвящённым профилактике заболеваний с помощью алгоритмов математических матриц. Он считает математику - наукой, с помощью которой можно описать любые процессы этого мира. Участник независимой научно-исследовательской группы ASRP.media, научный журналист Марина Куцина побеседовала с одним из самых интересных исследователей и изобретателей нашего времени.

Наука начинается с математики

Марина Куцина, ASRP.media : Вы говорили, что изучали сон и сновидения с 60-ых годов прошлого века. Насколько, по Вашему мнению, за эти годы наука продвинулась в данной области?

Самуил Лейбович Горелик: — Утверждение, что я изучаю сон с 60-х годов прошлого века не точное. Я, как и все другие, изучаю сон и вижу сновидения с первых дней своей жизни. А наука изучает сон с момента своего рождения тоже. Наука, по мнению историков появилась как явление, влияющее на обычную жизнь, примерно с VI в. до н. э., когда на смену мифологическому мышлению впервые пришло мышление рационалистическое. Изучение сна и сновидений началось уже тогда, но оно носило пассивный характер, так как осознанного понимания, как устроено человеческое мышление и как происходит восприятие внешней среды, ещё не было.

Сомнология стала претендовать на то, чтобы называться наукой, примерно в первой четверти 20-го века, но особенно активно развивается последние три десятилетия, как одна из отраслей медицины.

Я очень скептически отношусь ко многим достижениям традиционной медицины, касающихся изучения отклонений от средних показателей и, которые в классической медицине носят исключительно умозрительный и описательный характер. Поэтому могу утверждать, что изучение сна неотрывно связано с теми научными работами, которые начались после появления кибернетики. Это наука об управлении сложными динамическими системами, изучающая общие принципы управления и связи, лежащие в основе работы самых разнообразных по природе систем — от самонаводящихся ракет-снарядов и быстродействующих вычислительных машин до сложного живого организма. Управление и связь в животном мире и машинах. Так определил эту науку её основоположник Норберт Винер в 50-х годах прошлого столетия. Я ровесник этой науки, её ученик и последовательный сторонник. Как только я прочитал первую работу Винера «Кибернетика или управление и связь в животном мире и машинах». В 60-х годах, когда при хрущевской оттепели стали доступны и перестали называться «продажными девками империализма» такие «лженауки» как «кибернетика и генетика». И далее, когда я попал к моему первому и основному в моей жизни учителю Илье Цуккерману, который написал в 60-х годах книгу «Информация и зрение», вместе с замечательным физиологом профессором Вадимом Глезером. Я начал осознанно изучать все попадающиеся в поле зрения явления с точки зрения кибернетического подхода. И никогда не пожалел об этом. На мой взгляд, математика — это основной язык для описания явлений. Законы физики и биологии, сформулированные в виде математических утверждений, нужны для того, чтобы прогнозировать на основе фактов будущие события и своевременно корректировать своё поведение и параметры той системы, в которой мы существуем. Я уверен, что любая наука начинается с математического языка для её описания. До этого, она представляет собой не систематизированные факты и гипотезы, высказываемые в свободной форме. В одной из своих статей, я подробно описал процесс эволюции наук с этой точки зрения. Поэтому, я чётко понимаю, что никто и никогда не занимался сном и сновидениями с научной точки зрения. Только описаниями наблюдаемых фактов.

Войти в резонанс

Недавно в одном из интервью нашему изданию профессор Владимир Дорохов рассказал об удивительном феномене совместного сна. Какая, на Ваш взгляд, природа этого явления: электромагнитная или какая-то иная? Я имею в виду не только физиологические и биохимические основы, а также законы физики и математики?

Профессор Владимир Дорохов — известный учёный, специалист в области психофизиологии сна. Работы его коллектива мне хорошо известны. Правда, я предпочитаю взаимодействовать в данной теме с профессором Юрием Шелепиным, который руководит направлением психофизиологии зрительных систем в Институте Физиологии имени И.П.Павлова (СПб). Кстати, учеником профессора В.Д. Глезера, о котором я упоминал ранее.

Но работы Владимира Дорохова мне тоже известны. Особенно, недавние исследования в направлении изучения факторов утомления у водителей ЖД транспорта. Я веду аналогичную тему и недавно опубликовал несколько исследований по данным проблемам на примере водителей автомобильного транспорта.

Но вернёмся к сновидениям. Я не очень понимаю, насколько совместные сны имеют место быть именно такими, как описывается в опубликованных В. Б. Дороховым интервью, и других источниках. Голосование на учёном Совете, даже очень уважаемого университета, ещё не доказательство явления, ни тем более, его объяснение. Даже, упомянутая там диссертационная работа — только шаг в этом, безусловно, правильном и интересном направлении.

Если описанную беседу двух «спящих» людей можно принять за основу, а также, способ, вытекающий из возможности общения со спящим, то говорить о каких-то выводах ещё очень преждевременно. То есть, пока, не будет объективно сформулирована гипотеза, проверены и подтверждены прямыми или косвенными экспериментами следствия из неё, об этой теме нужно говорить с очень большой осторожностью, чтобы не попасть впросак.

Однако факты влияния внешних ритмических воздействий на фазы сна, их продолжительность и интенсивность – это, скорей, не сырая гипотеза, а научный вывод, который вытекает из уже доказанных научных утверждений и подтверждённых фактов. И воздействие через электромагнитные волны – это один из примеров. Влияние идёт через резонансные воздействия на микроструктуру на клеточном уровне, на уровне зрительной и других главных сенсорных систем организма.

Суточный ритм сна - это следствие постоянного воздействия на организм суточными ритмами, вызываемыми космическими факторами.

Есть и звуковые волны, которые воздействуют через слуховые органы, световые – через зрительную систему, но инфракрасные волны могут восприниматься через чувствительность кожного покрова и, даже, сердечно-сосудистую систему, которая зависит от колебаний температуры окружающей среды.

Есть понятие резонанса, в случае, когда внешние воздействия по частоте и фазе колебаний приходят в соответствие с собственными резонансными частотами организма. В этом случае могут возникать психические последствия, которые пока совсем не изучены.

Например, по моей (неподтвержденной) давней гипотезе в «Бермудском треугольнике» возникают звуковые колебания) с частотами на уровне альфа-ритмов (12-14 Гц) и кратные им. Эти частоты особенно опасны, так как фактически соразмерны с размерами наших органов восприятия таких частот — это происходит через «сотрясения всего тела», которые при возникновении резонансных воздействий воспринимаются организмом и вызывают панику, так не могут быть быстро опознаны. Я наблюдал аналогичный процесс, когда колокольный звон (там тоже низкие частоты) аналогично воздействуют на человека и создают соответствующее восприятие в зависимости от близости резонансных частот и фаз внешних и внутренних колебаний. Так что, если такие факты, могут быть объяснены в рамках существующих научных теорий, то их надо пытаться ещё раз многократно и в разных условиях проверять. После этого, можно говорить.

На биоритмы влияет микрофлора и звёзды

Применимы ли для сновидцев универсальные математические модели для улучшения качества сна? Например, биологические ритмы и их коррекция. Приведите, пожалуйста, примеры возможного применения. Как связанны внешние космические циклы с внутренними циклами человека? Вы как то рассказывали, что псевдонаука астрология может в перспективе современного научного преломления приобрести совершенно новый вид. Возможно, из неё может выйти современная академическая дисциплина, описывающая взаимосвязи внешних космических циклов ,в которые включены не только планеты, но внешние звёздные системы, синхронизированные с ритмами человека?

— Спасибо, что Вы так внимательно изучили мои предыдущие публикации и интервью. Я имею ввиду мои замечания про астрологию, от которых я не отказался до сих пор. Даже, более того, стал ещё более уверен в том, в современном варианте изучение жизненных циклов на основе их корреляции с астрономическими ритмами может дать толчок новым методам прогнозирования, гораздо более обоснованным, чем астрологические.

Но давайте сначала обсудим ваш вопрос о биологических ритмах. Биоритмы бывают разные — от высокочастотных на уровне тысяч Герц и годовых. Чаще всего мы замечаем суточные или циркадные ритмы. Их исследовал французский астроном Жан-Жак де Меран в 1729 году, когда заметил ежедневное движение листьев мимозы. Он предположил, что у растения есть свой механизм, подобный циклу сна и бодрствования человека.

Рассмотрим несколько научных фактов о биологических ритмах, важных для ответа на Ваш вопрос.

Свет — наиболее эффективный сигнал, поддерживающий суточные ритмы.

Специальные клетки сетчатки глаза человека, реагируя на свет, посылают сигнал напрямую в систему регулирования поведением человека.

Даже при отсутствии естественного света суточные циклы в организме человека запоминаются. Это связано, скорее всего, с эволюционными процессами, в течение которых происходило закрепление в долговременной памяти (возможно и в генетической) тех частот, которые соответствуют этим ритмам.

Если мы живём синхронно с этими ритмами, то под них подстраиваются все жизненно важные процессы: от сна до метаболизма и гормональной активности других систем регулирования в организме человека.

Эксперименты, где люди были изолированы от естественного света и часов, показали, что у них вырабатывался примерно 24 часовой цикл, который система поддерживает даже при отсутствии внешней синхронизации через световые сигналы.

Как долго это сохраняется? Сколько нужно прожить в отсутствие внешних воздействий? Я ответа в литературе не нашёл.

Дело в том, что суточные и часовые (внутри суточные) ритмы поддерживаются и другими сенсорными системами. Не только зрением. Температурный ритм также внешней среды, например, синхронизирован с суточным. Шум уличного движения и приливов -отливов - также.

Думаю, что наша микрофлора тоже привыкла и срослась с суточными ритмами. Она не на свет реагирует, а на химические процессы, связанные с циклами питания.

Это может быть фактором, из-за которого даже в полной темноте в изоляции, суточный ритм поддерживался в эксперименте очень долго. То есть, надо проверить чистоту эксперимента.

Цепочка передачи регулярных воздействий с суточными ритмами гораздо изощреннее, чем мы предполагаем на первый взгляд. Так например, измеренный суточный ритм в эксперименте в тёмной комнате составлял не ровно одни сутки, а 25 часов. И организаторы объяснили это влиянием искусственного освещения, которым люди пользовались по своему усмотрению. И сделали вывод, что искусственный свет увеличивает циркадный ритм. Но, как мне кажется, это очень спорное утверждение. Скорей всего влияли другие упомянутые мной факторы, а светом люди пользовались, например, тогда, когда им надо было посетить «то место, куда все ходят пешком».

А туда хотя с учётом особенностей микрофлоры, которая живёт самостоятельной жизнью и адаптируется к внешним факторам с другой скоростью.

Таким образом, нарушение синхронизации внутренних и внешних ритмов является одним из важнейших факторов нарушения не только сна, но и всех поведенческих функций и , как следствие, состояния организма вплоть до болезни. Кстати, это связано, по моему, с иммунной системой и её индивидуальными особенностями у каждого человека.

Насчёт астрологии и её перспектив – это схоластический вопрос. Дай ей Бог, сохраниться в исторических воспоминаниях. Но оживлять её искусственно не стоит. А то может и аукнуться «мрачным средневековьем». И так уже путаница в головах людей превзошла допустимые для устойчивого состояния мира пределы. И не надо подливать масла в тлеющий костёр невежества. Не Бог создал человека по образу и подобию своему, а люди создали Бога по своему образ и подобию. Как это ни печально, но это научный факт…. Или гипотеза? В любом случае фактов много, а доказательства пока всех не убедили…Подождём.

Теорема Пуанкаре для инвесторов

Вы как-то сказали, что гипотеза Пуанкаре, которую доказал петербургский математик Григорий Перельман, имеет прикладное значение для многих процессов этого мира. Можете пояснить, как это применяется?

—Да я говорил о прикладном значении теоремы Пуанкаре и, вообще, о его гениальных работах. Он теоретически предположил такие абстрактные вещи, что сто лет прошло до тех пор, пока современные математики не стали их понимать и строго доказывать. То, что сделал Перельман – это доказательство одной из самых главных гипотез Пуанкаре.

Суть её в том, что существует конечная вероятность того, что мир был создан из одной точки в некотором многомерном пространстве. То есть, любую сложную систему можно стянуть в точку многомерного пространства. И, наоборот, из точки многомерного пространства может получиться многообразный мир в системе с меньшим базисом (числом координатных осей).

Но важно понять для простого человека, что это значит в обычной жизни? Существует так называемая эргодическая теория – раздел математики, изучающий статистические свойства детерминированных динамических систем. В этом контексте они означают свойства, которые выражаются через поведение средних по времени различных функций вдоль некоторых траекторий, описывающих состояние таких систем в многомерном пространстве.

Эргодическая теория, как и теория вероятностей, основана на общих понятиях теории меры (скорее, даже топологического понятия близости).

Центральным вопросом данной теории является поведение динамической системы, когда ей разрешено работать в течение длительного времени. Первым результатом в этом направлении является теорема Пуанкаре о возвращении, которая утверждает, что почти все точки в любом подмножестве многомерного пространства фазового пространства в конечном итоге отображают динамическую детерминированную систему. Фактически, это означает переход от измерения среднего по времени к среднему по пространству (ансамблю однотипных измеряемых с нулевой погрешностью величин). Системы, для которых верна теорема Пуанкаре, - это те, которые могут в какой то момент времени вернуться к своему состоянию, в котором началась история их существования (точнее, числового описания). Они называются консервативными системами. Существуют только как воображаемый образ, так как для этого необходимо в каждый момент измерять все параметры их состояния с бесконечной точностью, а это невозможно.

То есть, теорема Пуанкаре не доказывает существование единой точки начала нашего мира, которую ортодоксы отсчитывают в соответствии с Библией. Но и не исключает. Просто я говорю говорит о том, что это маловероятно. Настолько мало, что вопрос чисто схоластический.

Но есть та область человеческой деятельности, где эта теорема может иметь практическое значение для понимание механизмов прогнозирования случайных процессов, которые идут непрерывно (то есть, нет остановок во времени). Например, эргодичность в инвестициях: самая крутая идея, о которой вы никогда не слышали. И как играть в казино? Есть ли шанс выиграть в рулетку или в биржевых операциях? Все эти процессы хорошо описываются эргодической теорией, для которой теорема Пуанкаре одна из базовых. Я дам ссылку на блестящую популярную статью.

Читайте, размышляйте, делайте выводы. Если мечтаете встретить миллионера на улице, то узнаете, что это не сводится к утверждению «либо встречу, либо нет». На этой оптимистической ноте я закончу ответ на этот непростой вопрос. Добавлю только, что для медицины польза в том, что число психических расстройств (при массовом понимании следствий из теоремы Пуанкаре), от не реализованных ожиданий сократится (улыбается). Не играйте в азартные и на бирже - не получится!

Кибернетика для долгой жизни

Современные учёные изучают проблему старения. Сегодня в этом направлении наметился прорыв. Нам обещают значительное увеличение продолжительности жизни и победу над старостью уже в ближайшие годы. По Вашей точки зрения, старение и смерть - это нарастающая энтропия. Есть и технология борьбы со старением. В её основе лежат совершенно иные принципы, больше физические, нежели биологические. То есть необходимо приложение внешней силы и энергии для внесения порядка в систему, внутри которой нарастает энтропия. Это очень интересная позиция, и насколько можно судить по Вашим многостраничным научным публикациям, которых, к слову, более 600, Вы на этом пути достигли значительного успеха. Можете рассказать об этом подробнее?

— На счёт старения и смерти и, как это связано с энтропией, – это непростой вопрос. Не я открыл эту связь. Нулевая энтропия – это смерть. Температура абсолютного нуля. Это факт из термодинамики.

Смерть иное состояние, чем жизнь в биологическом смысле. Температура тела стремится принять температуру окружающего пространства. Происходит разложение, разрушается ткань. Другими словами система, связывающая отдельные части организма, разрушается. И тут возникает парадокс. Восстановить тело нельзя, так как процесс разрушения приводит к потере связей и энтропия замкнутой системы все время растёт. Но мы имеем дел с не замкнутой системой. И поэтому связь с ростом или уменьшением энтропии неоднозначная. Нужно осторожно относиться к используемым понятиям.

И ещё, человек — это не только тело, Это ещё и то, что он создаёт вокруг себя. И здесь уже не термодинамическая, а информационная энтропия. И иногда мы узнаем о том, что сделано было сделано учёным или писателем, только после его ухода из жизни. И, значит, для нас его образ стал совершенно другим — более многозначным и сложным. И его энтропия выросла. И для нас он остался живым.

Но всё таки вернёмся к теме старения с точки зрения жизненного цикла и эволюции системы. Я сторонник замечательной и очень полезной аналогии между биологическими системами и информационно-техническими. Что их всех объединяет? Отношения! Информационные связи, другими словами, между собой или между внутренними органами человека.

Но и машинные и человеко-машинные (эргодические системы) тоже характеризуются интенсивным информационным обменом внутри и со внешним миром, потому что они открытые. И живут биологические, социальные и технологические системы по аналогичным законам, и управляются по одинаковым правилам. Теория управления — кибернетическая наука. Она едина для всех. И понятие жизненного цикла для технических и/или биологических и систем, а также, их совокупностей (сообществ для биологических объектов и сложных технических систем) – едино.

Это период от возникновения системы: то есть, когда составляющие её объекты начинают активно взаимодействовать между собой(обмениваться информацией, влиять друг на друга), даже, чисто с физической или физиологической точек зрения. Что особенно важно, у них появляются общие ценности, объединяющие их. Такие сообщества на биологическом уровне возникают в животном мире. У людей, в том числе. В них есть биологические информационный связи, а есть социальные.

Человек – это одновременно объект биологического сообщества и социального. И его жизненный цикл в этих сообществах далеко не всегда совпадает. Порождённые при жизни идеи и произведения их создателей остаются как «информационный образ» долгие годы после смерти.

Но и возникает этот образ, иногда, ещё и до рождения (например, в головах их родителей, которые воображают, на кого будет похож их ребёнок).

Старение поэтому надо понимать в соответствии с этими индивидуальным и ансамблевым понятиями, относящимися к человеческому образу.

И теперь главный вопрос. Вы ведь имели ввиду, конечно, физиологическое старение. Какому человеку ( а особенного женщинам) не хочется сохранить свой внешний имидж до очень зрелого возраста? И вот тут-то биологическое понятие старения выступает во весь рост. Здоровый образ жизни – мечта каждого. Но как трудно поддерживать его: работа, учеба, бизнес, дети. Да разве мало других причин, из-за которых люди начинаю не нравиться себе и окружающим. А возникающие изменения в организме, которые его постепенно разрушают и создают практически необратимые изменения фигуры, кожи, иммунной системы и других подсистем организма?

Это следствия постепенной эволюции биологической системы в процессе жизненного цикла. У одних он быстрее, у других медленнее. Почему? Потому что организм не замкнутая система, а открытая. И процесс роста энтропии сопровождается внешним и внутренним противодействием. Работа, совершаемая извне, направлена на снижение энтропии, точнее замедлении её роста. Физиологическую смерть можно отсрочить правильным отношением к самому себе, ослаблением влияния негативных факторов внешней среды и тому подобным действиями. Мы, на основании того, что известно науке, создаём технологическое решение, которое помогает замедлить старение с минимальными рисками для организма и расходами на исполнение.

Профилактика лучшее лекарство

Что такое донозология простыми словами?

— Это область превентивной медицины, которая изучает неустойчивые пограничные состояния между здоровьем и болезнью. Равновесие в таких системах поддерживается за счёт включения множества регуляторных механизмов с обратной связью внутри организма. Переход донозологического состояния в болезнь – это потеря устойчивости организма, другими словами, болезненное состояние, которое нужно лечить извне.

В наших работах мы на практике прогнозируем в бытовых или производственных условиях обычной жизни возможные риски заболевания на очень ранних стадиях. И делаем это с помощью систем мониторинга общих показателей, таких как метаболизм, моторные функции, походка в обычной жизни или при выполнение регулярной работы (например, вождение автомобиля). Об этом мы много написали, запатентовали их, внедряем сейчас. Очень нужны соинвесторы и партнёры.

Независимый научный журналист ASRP.media научно-исследовательской группы ASRP

Марина Куцина

#asrpmedia #asrptech #asrp #samuilgorelik #marinakutsina #luciddream #осознанныесны #осознанныесновидения #наука #сны #сновидения #интервью #исследования #исследованиясновидений #Кибернетика #космос #микрофлора #ПрофессорСамуилГорелик #СамуилГорелик #физиологиясна #математическиемоделей