Классические условные рефлексы. Ассоциативное обучение характеризуется совпадением во времени какого-либо индифферентного раздражителя с деятельностью организма. Биологический смысл такой ассоциации, т.е. условного рефлекса, заключается в его сигнальности, т.е. в приобретении этим раздражителем роли предупреждающего фактора, сигнализирующего наступление последующих событий и подготавливающего организм к взаимодействию с ними. И.П. Павлов разработал учение об условных рефлексах в основном на примере рефлекторного слюноотделения. Индифферентный раздражитель сочетался с безусловным агентом (пищевое подкрепление), вызывающим слюноотделительный рефлекс. Такой принцип выработки условных рефлексов был воспроизведен и в другой экспериментальной ситуации – при сочетании постороннего раздражителя со слабым электроболевым стимулом, приводящим к отдергиванию конечности у собаки. Спустя несколько сочетаний эта же реакция возникала и на условный сигнал. При выработке классических условных рефлексов животное выступает в качестве пассивного участника событий, не имеющего возможности кардинально изменить их последовательность.
Инструментальные условные рефлексы. Их объединяют в самостоятельную группу, так как они строятся на основе активной целенаправленной деятельности животного. Последовательность событий в данной группе инструментальных условных рефлексов зависит не только от внешней сигнализации, но и от поведения самого животного. Для выработки инструментальных условных рефлексов используют специальные экспериментальные камеры, в которые помещают животных. Например, крыса, помещенная в такую камеру, начинает осуществлять ориентировочно-исследовательскую поведенческую реакцию, в результате которой случайно нажимает на педаль и получает пищевое вознаграждение. Затем экспериментатор перед очередным произвольным нажатием на педаль включает какой-либо посторонний раздражитель. После нескольких сочетаний, животное по сигналу нажимает на педаль и получает пищевое вознаграждение, т.е. вырабатывается инструментальный условный рефлекс. При этом следует иметь в виду, что в отличие от классического условного рефлекса сам по себе двигательный акт не имеет генетической связи с получением пищи. Эта связь формируется в процессе предварительной тренировки. Впервые инструментальные условные рефлексы изучались в павловской лаборатории Ю.М. Конорским и Я. Миллером (1936), которые назвали данные рефлексы условными рефлексами второго типа. Затем их стали называть инструментальными условными рефлексами, оперантным поведением. Сущность инструментальной деятельности заключается в изменении взаимоотношений организма со средой, что происходит либо при изменении его положения в пространстве (локомоторная деятельность), либо при воздействии организма на окружающие предметы (манипуляторная деятельность). Например, выработка у животных навыков ориентации в лабиринте или обучение в «проблемном ящике». К группе оперантных рефлексов относят различные формы дрессировки, т.е. обучение с помощью «проб и ошибок».
Когнитивное обучение
Образное (психонервное) поведение. И.С. Бериташвили в процессе изучения поведения животных по разработанному им методу свободного перемещения в экспериментальном манеже установил, что у высших позвоночных животных при первом же восприятии местоположения пищи создается образ или конкретное представление о пище и ее местоположении в данной среде. Этот образ сохраняется длительное время без повторного воспроизведения. Каждый раз, когда он репродуцируется при восприятии данной среды или ее компонента, животное ведет себя точно так же, как и при непосредственном восприятии. Такое поведение, направляемое образами (психонервное поведение), стали называть произвольным – в отличие от автоматизированного условнорефлекторного поведения. При данной форме обучения устанавливаются временные нервные связи между психонервным образом и двигательными нервными центрами. Непосредственная активность образа реализуется через ориентировочную реакцию, которая регулирует направление поведения животного. Индивидуальное поведение, первично направляемое психонервным образом, при повторной тренировке автоматизируется и осуществляется по всем законам условнорефлекторного обучения.
Элементарная рассудочная деятельность животных. Л.В. Крушинский (1977) в качестве самостоятельной формы поведения выделял элементарную рассудочную деятельность животных, которая заключается в их способности улавливать простейшие эмпирические законы, связывающие предметы и явления окружающей среды, и в возможности оперирования этими законами при построении программ поведения в новых ситуациях. Другими словами, важнейшая функция рассудочной деятельности состоит в отборе той информации о структуре окружающей среды, которая необходима для построения программы наиболее адекватного поведенческого акта в данных условиях. К проявлениям элементарной рассудочной деятельности животных относят способность к экстраполяции направления движения раздражителя и так называемое инсайт-обучение (от англ. инсайт – проницательность, понимание, интуиция). Экстраполяции возможны: 1) в параметрах размера; 2) в плане объема; 3) в плане проницаемости; 4) во времени, перемещение в пространстве с определенной скоростью. Согласно представлениям Л.В. Крушинского, животные, осуществляющие экстраполяционную деятельность, заранее знают, что 1) предметы не исчезают и не возникают ниоткуда (выход за пределы – срыв); 2) если на пути встречается непрозрачная перегородка, то она непроницаема; 3) меньший предмет можно вставить в больший (на основе представлений больше-меньше и объемности); 4) если один предмет вставлен в другой, то они перемещаются вместе; 5) нельзя объемную фигуру поместить в плоскую фигуру.
Вероятностное прогнозирование. Под вероятностным прогнозированием понимают предвосхищение будущего. Этот прогноз основывается на вероятностной структуре прошлого опыта и информации о наличной ситуации. В соответствии с вероятностными гипотезами осуществляется подготовка к действиям в предстоящей ситуации, благодаря которым повышается вероятность достижения цели (Н.А. Бернштейн, 1966). Высшие позвоночные и человек в своей деятельности непрерывно опираются на вероятностное прогнозирование. Например, когда человек переходит улицу, он прогнозирует ситуацию на проезжей части и интервал времени для безопасного пересечения дороги. А водитель транспорта в это время прогнозирует поведение пешеходов, смену сигналов светофора и свои собственные действия по управлению автомобилем.
Животные прогнозируют вероятность поиска пищевого объекта. Одновременно они прогнозируют поведение хищника, чтобы не стать жертвой собственной беспечности.
Согласно И.М. Фегенбергу и Г.Е. Журавлеву (1977), вероятностное прогнозирование деятельности может иметь следующие формы: 1) прогнозирование разных форм событий, независимых от субъекта; 2) прогнозирование своих ответных активных действий; 3) прогнозирование целенаправленных действий с их актуальной значимостью и предполагаемым результатом; 4) использование гипотез о наиболее вероятных действиях своих активных партнеров при осуществлении поведения в общении с другими; 5) прогнозирование действий и целей с учетом собственных энергетических затрат.
Таким образом, когнитивные формы обучения, опираясь на весь широкий репертуар более простых форм облигатного и ассоциативного обучения, выступают в качестве одного из фундаментальных механизмов высшей нервной деятельности животных и человека.
Окончание главы 32