Общее представление о торможении условных рефлексов. Функционирование условнорефлекторного механизма базируется на двух основных нервных процессах: на процессе возбуждения и на процессе торможения. По мере становления и упрочения условного рефлекса возрастает роль тормозного процесса.
При определенных обстоятельствах ранее выработанные условные рефлексы могут не проявляться, что обусловлено развитием торможения в коре больших полушарий. Различают два вида торможения условных рефлексов – безусловное торможение и условное (или внутреннее) торможение. Безусловное торможение возникает быстро, без предварительной выработки и удерживается сравнительно недолго. Этот вид торможения имеет две разновидности: внешнее торможение и запредельное торможение. Условное, или внутреннее, торможение, в отличие от безусловного, требует выработки, т.е. формируется по типу условных рефлексов. Оно имеет четыре разновидности – дифференцировочное, угасательное, запаздывающее и условнотормозное.
Следует отметить, что в литературе встречается еще другой вариант классификации видов коркового торможения, согласно которому выделяют внешнее торможение, внутреннее торможение (дифференцировка, угасание, запаздывание, условный тормоз) и запредельное торможение. Однако большинство авторов придерживается первой классификации.
Внешнее, или индукционное, торможение как вариант безусловного торможения условнорефлекторной деятельности. Внешнее (синонимы – индукционное, или пассивное) торможение – это торможение условного рефлекса экстра раздражителем, т.е. любым (даже очень слабым) внешним или внутренним раздражителем, который является для организма новым раздражителем (т.е. новизна раздражителя – это важнейший фактор формирования внешнего торможения). Так, если перед началом или во время условного пищевого рефлекса внезапно возникает посторонний звук, появляется какой либо посторонний запах, резко изменяется освещение, то условный рефлекс ослабляется или исчезает. Например, у собаки выработан прочный слюноотделительный рефлекс на звонок. Зазвенел звонок, а в это время громко хлопнули дверью. Слюна не потечет. В отличие от внутреннего торможения внешнее, или индукционное, торможения возникает сразу без выработки. Этот вид торможения очень легко возникает у детей дошкольного и школьного возраста. Поэтому, применяя новые раздражители, педагог может легко перевести деятельность ученика на требуемое педагогической практикой направление.
Возникновение внешнего, или индукционного, торможения связано с тем, что в ответ на воздействие нового раздражителя возникает безусловный ориентировочный рефлекс, т.е. рефлекс «Что такое?», направленный на оценку биологической значимости нового раздражителя. Именно этот рефлекс и тормозит условнорефлекторную деятельность. И.П. Павлов считал, что это торможение вызывается отрицательной индукцией, в связи с чем он называл этот вид безусловного торможения пассивным, или индукционным. Механизм внешнего, или индукционного, торможения И.П. Павлов объяснял тем, что в коре головного мозга наряду с очагом возбуждения от воздействия условного раздражителя возникает новый очаг от воздействия ранее не применявшегося раздражения. Данный очаг обладает более высокой возбудимостью, а вокруг него, по законам индукции, возникает зона торможения, которая, распространяясь (иррадиируя) по коре больших полушарий, достигает очага возбуждения, вызванного условным раздражителем, и гасит его. При многократном повторном воздействии ранее не применявшегося раздражителя ориентировочный рефлекс на него ослабевает и, в конечном итоге, исчезнет. Это приводит к возобновлению заторможенного ранее условного рефлекса. Поэтому индукционное торможение условнорефлекторной деятельности рассматривается как спонтанно гаснущее торможение. Вот почему посторонние раздражители, вызывающие внешнее торможение, И.П. Павлов назвал «гаснущими тормозами». Он считал, что индукционное торможение возникает в результате действия нового раздражителя на временную связь извне. Поэтому этот вид торможения И.П. Павлов предложил называть внешним торможением. А так как этот вид торможения не требует выработки, то И.П. Павлов классифицировал его как безусловное торможение.
Помимо описанного варианта внешнего, или индукционного, торможения существует и другой его вариант, при котором торможение может длительно сохраняться, независимо от числа повторений внешнего раздражителя. Такое торможение получило название «постоянный тормоз». Оно возникает при воздействии на организм раздражителей, вызывающих витальные безусловные рефлексы, в частности, активные и пассивные оборонительные реакции. Например, болевое раздражение или сигнал о нем резко тормозит пищевые условные рефлексы. Так же могут действовать и раздражения, исходящие от внутренних органов. Например, переполнение мочевого пузыря, рвота, половое возбуждение, воспалительный процесс в каком-либо органе вызывают угнетение условных пищевых рефлексов.
В целом, независимо от формы проявления внешнего, или индукционного торможения (гаснущее торможение, постоянное торможение), можно утверждать, что биологический смысл такого вида торможения условнорефлекторной деятельности сводится к обеспечению реакции организма на главный, наиболее важный для него в данный момент времени стимул при одновременном подавлении реакции на второстепенный стимул, в качестве которого в этом случае выступает условный раздражитель.
Запредельное, или охранительное, торможение как вариант безусловного торможения условнорефлекторной деятельности. Оно развивается при различных условиях, в том числе при увеличении силы условного раздражителя выше предельной. Прямая зависимость величины условного рефлекса от интенсивности условного раздражителя («закон силы») существует только в определенных пределах. Чрезмерное увеличение силы условного раздражителя приводит к противоположному результату – ослаблению или даже полному торможению условного рефлекса. Так, в опытах Ф.П. Майорова у собаки был выработан слюноотделительный рефлекс на тон «ми» средней силы. Увеличение силы тона до известного предела вело к нарастанию величины условного рефлекса. Однако дальнейшее увеличение силы тона выше этого предела приводило к уменьшению эффекта, причем ослабление условного рефлекса оказалось тем более значительным, чем сильнее был условный раздражитель. Переход к раздражениям умеренной силы вновь приводил к усилению условнорефлекторной реакции. Подобное явление произойдет, если звонок средней силы сделать очень продолжительным или часто действующим (однообразным по характеру). И.П. Павлов считал, что ослабление условного рефлекса при чрезмерно сильных раздражениях, обусловлено не утомлением корковых клеток, а экстренным их торможением, которое он назвал запредельным, или охранительным торможением. «Для корковых клеток есть свой максимальный раздражитель, есть предел безвредного функционального напряжения, за которым следует вмешательство торможения» – писал И.. Павлов. Таким образом, И. П. Павлов считал, что развитие этого торможения препятствует истощающему действию на нервные клетки чрезмерно сильных и продолжительных раздражений, превышающих предел работоспособности корковых клеток. Тем самым обеспечивается сохранность корковых клеток. И.П. Павлов полагал, что запредельное торможение может охватить и подкорковые образования. В целом, он рассматривал запредельное торможение как разновидность внешнего, или пассивного, торможения, так как оно возникает сразу, без предварительного обучения.
Запредельное торможение развивается также при одновременном действии нескольких несильных в отдельности раздражителей, когда суммарный эффект раздражителей начинает превышать предел работоспособности корковых клеток. К развитию торможения ведет также и увеличение частоты условного раздражителя. Например, умеренный по силе условный раздражитель (тон) дает при ритмическом действии меньший условнорефлекторный эффект, чем при сплошном применении.
Запредельное торможение развивается не только при чрезмерно большой силе условного раздражителя, но и при низком функциональном состоянии центральной нервной системы, в том числе коры больших полушарий, на фоне которого обычные по силе условные раздражители приобретают характер чрезмерно сильных. Например, у животных с ослабленной нервной системой (животные-кастраты, старые животные) запредельное торможение возникает при действии даже сравнительно слабых условных раздражении. Тоже самое наблюдается у собак, доведенных до значительного нервного истощения длительным действием умеренных по силе раздражителей. Так, И.П. Павлов наблюдал, что после длительного экспериментирования у собак происходит ослабление и, наконец, полное исчезновение условнорефлекторной реакции на действие подкрепляемого условного раздражителя. Однако и в этом случае запредельное торможение имеет охранительное значение.
Запредельное торможение очень легко возникает у детей грудного возраста. Считается, например, что однообразное убаюкивание ребенка является причиной возникновения запредельного торможения. Оно также легко развивается у детей раннего школьного возраста (из-за незрелости корковых нейронов) под воздействием относительно слабых (по оценке взрослых) раздражителей. Например, повышение голоса педагога, выговаривающего за что-то ученика, возрастание в голосе учителя смысловой или эмоциональной нагрузки может вызвать у ученика запредельное торможение, что само по себе не повлечет за собой исправление учеником отмеченных недостатков, а наоборот, приведет к снижению активности ребенка. В ряде случаев при резко выраженном запредельном торможении может развиться ступорозное состояние, т.е. состояние полной утраты двигательной активности.
Ряд авторов считает, что запредельное, или охранительное, торможение, по механизму возникновения и по биологическому значению отличается как от внешнего, или индукционного, торможения, так и от условного, или внутреннего, торможения. В частности, по механизму возникновения запредельное торможение напоминает «пессимум», описанный Н. Е. Введенским. Поэтому многие физиологии подобно И.П. Павлову, считают запредельное торможение торможением парабиотического типа, т.е. связывают его возникновение с развитием парабиотического состояния в корковых клетках. Подобно тому как при развитии парабиоза наблюдается последовательное чередование провизорной (уравнительной), парадоксальной и тормозной фаз, так и при развитии запредельного торможения по мере его углубления отмечаются сходные фазы – уравнительная, парадоксальная, ультрапарадоксальная и тормозная. Считается, что по биологическому значению запредельное торможение не реализует координационную функцию, а является лишь охранительным, или сберегающим, так как основной причиной его возникновения является истощение и ослабление функционального состояния нейронов коры. Вот почему этот вид торможения некоторые физиологии выделяют в особый вид коркового торможения.
Общее представление об условном, или внутреннем, торможении условнорефлекторной деятельности. Этот вид торможения подобно положительному условному рефлексу требует специальной выработки.
Биологический смысл условного торможения состоит в том, что изменившиеся условия внешней среды (например, прекращение подкрепления условного стимула безусловным раздражителем) требуют соответствующего адаптивного приспособительного изменения в условнорефлекторном поведении. Таким образом, условное, или внутреннее, торможение подобно безусловному (внешнему) торможению является координационным, так как обеспечивает приспособительную деятельность коры больших полушарий.
Значение условного торможения в приспособительной деятельности очень велико. Если бы не вырабатывалось внутреннего торможения, то в организме осуществлялось бы большое количество лишних биологически нецелесообразных реакций. Благодаря торможению достигается лучшее соответствие реакции организма внешним условиям, более совершенное приспособление его к среде.
Условное торможение вырабатывается постепенно и сохраняется относительно долго. Оно формируется обычно при систематическом неподкреплении условного раздражителя безусловным раздражителем. Неподкрепляемый раздражитель вызывает процесс торможения в тех же самых клетках коры, в которых он раньше вызывал процесс возбуждения, т.е. в пределах дуги условного рефлекса. Поэтому этот вид торможения и называют внутренним.
Таким образом, условное (или условнорефлекторное) торможение представляет собой выработанную тормозную реакцию, которая устраняет или уточняет положительный условный рефлекс. В отличие от безусловного, или пассивного, торможения, условное торможение представляет собой активный процесс, который локализуется в корковом представительстве тормозного условного раздражителя и который подчиняется закону иррадиации и концентрации. Особенностью условного торможения является его большая хрупкость, ранимость – различные заболевания, переутомление и перенапряжение в первую очередь ослабляют этот вид торможения.
Считается, что условное, или внутреннее, торможение управляет механизмами конвергенции к структурным элементам коры. Сведения о собственно тормозных механизмах коры больших полушарий до сих пор остаются весьма фрагментарными из-за трудностей идентификации тормозных элементов как в морфологическом, так и в функциональном плане. Полагают, что этот вид коркового торможения реализуется с участием широкого набора тормозных интернейронов (главным образом, звездчатых), входящих в состав структурных нейронных модулей коры. Аксоны этих интернейронов могут заканчиваться на телах нейронов, на их дендритах или на начальном сегменте аксона пирамидных клеток. Следует подчеркнуть, что до настоящего времени нет общепринятой точки зрения на локализацию внутреннего торможения. Одни авторы полагают, что процесс торможения разыгрывается где-то в пределах временной связи, другие полагают, что торможение развивается в центре сигнального раздражителя, а часть физиологов полагает, что торможение подхватывается центром.
Как уже отмечалось выше, И.П. Павлов различал четыре вида внутреннего торможения – дифференцировочное (дифференцировка), угасательное (угасание), запаздывающее (запаздывание) и условнотормозное (условный тормоз). В основе всех видов внутреннего торможения лежит дифференцировочное торможение, т.е. дифференцировка условного сигнала по его биологической значимости, по характеру сигнала и по соответствию времени ответа на него. Рассмотрим отдельные виды внутреннего торможения.
Дифференцировочное торможение как основной вид условного, или внутреннего, торможения. Дифференцировочное торможение проявляется в торможении условной реакции на дифференцировочный раздражитель. Этот вид условного торможения вырабатывается при систематическом предъявлении раздражителя без сочетания с безусловным раздражителем в ситуации, в которой другие более или менее сходные условные раздражители подкрепляются и вызывают условную реакцию. При этом неподкрепляемый (дифференцировочный) раздражитель, который при первых предъявлениях, т.е. на этапе генерализации, обычно вызывал условную реакцию, перестает ее вызывать благодаря выработке дифференцировочного торможения. Таким образом, за счет дифференцировочного торможения из массы сходных раздражителей нервная система будет реагировать только на один подкрепляемый, т. е. биологически важный условный раздражитель, а реакции на другие сходные раздражители, как не оправдывающиеся действительностью, затормаживаются. За счет торможения сходных раздражителей, обеспечивается специализация условного рефлекса, т.е. формируется жизненно важное различение (дифференцировка) раздражителей.
Следует подчеркнуть, что для выработки дифференцировочного торможения необходимо именно перемежающееся противопоставление постоянно подкрепляемого условного раздражителя с неподкрепляемыми сходными раздражителями. И.П. Павлов указывал, что даже тысячекратное повторение условного раздражителя с подкреплением само по себе не приведет к образованию дифференцировки – для этих целей требуется обязательное неподкрепление близких по значению раздражителей.
Приведем два примера формирования дифференцировочного торможения.
Первый пример. С метрономом.
Второй пример. У собаки выработан условный рефлекс слюноотделения на зажигание лампочки. Затем начинают подавать новый раздражитель – мигание лампочки, но пищей его не подкрепляют. После нескольких повторений мигание лампочки перестает вызывать слюноотделение. Мигание лампочки становится тормозным условным раздражителем. Под действием этого раздражителя в коре головного мозга образуется торможение. В целом, оба примера демонстрируют, что дифференцировочное торможение вырабатывается при повторном подкреплении одного сигнала и неподкреплении другого. Чем ближе по своим свойствам эти раздражители, тем тоньше дифференцировка.
Многочисленные исследования показали, что дифференцировочное торможение вырабатывается постепенно, причем ослабление реакции на неподкрепляемый сходный (т.е. дифференцировочный) раздражитель идет неравномерно, обнаруживая волнообразные колебания. Это явление И.П. Павлов расценивал как свидетельство борьбы между развивающимися в коре больших полушарий процессами торможения и возбуждения. Дифференцировка вырабатывается тем легче и быстрее, чем отдаленнее сходство раздражителей. При близком сходстве раздражителей она может совсем не образоваться. Однако и такую тонкую дифференцировку все же можно выработать при соблюдении определенных правил. Например, если к выработке ее приступить не сразу, а после выработки более грубых дифференцировок, т. е. после известной тренировки торможения. Так, в экспериментах М. М. Губергрица у собаки был выработан условный слюноотделительный рефлекс на показ бумажного круга, с которым затем сопоставлялись без подкрепления фигуры эллипсов. Грубая дифференцировка (на эллипс с соотношением полуосей 4:5) образовалась после 24 применений, а более тонкая (на эллипс с соотношением полуосей 8:9) не образовалась и после 70 применений. Но если к выработке тонкой дифференцировки перейти не сразу, а сначала (после образования дифференцировки на эллипс с соотношением полуосей 4:5) перейти к образованию ее на эллипс с соотношением полуосей 5:6, а затем 6:7, 7:8 и, наконец, 8:9, то оказывается, что и последняя также может быть выработана.
Посторонние раздражители вызывают растормаживание дифференцировочного торможения. Подобное действие вызывает и повышение возбудимости корковых клеток (например, после голодания или при введении животному кофеина).
В результате выработки дифференцировочного торможения животные и человек начинают различать раздражители, сходные по своим параметрам, и начинают реагировать только на те из них, которые имеют биологическое значение. Таким образом, дифферецировочное торможение позволяет животным и человеку адекватно ориентироваться в окружающем мире.
Путем развития дифференцировочного торможения можно добиться очень точного различения животным и человеком весьма близких между собой параметров раздражителей, например, различать между собой круг и эллипс при соотношении их полуосей как 9 к 8, различать тона и полутона звуков, цветовую гамму и т.д. Например, в лаборатории И.П. Павлова было установлено, что собаки способны отличить 100 ударов метронома в минуту от 96, дифференцировать тоны, отличающиеся один от другого на 1/8. Однако по мере сближения между собой характеристик раздражителей выработка дифференцировок затрудняется, а при очень тесном сближении параметров раздражителей дифференцировка становится невозможной. Предел различимости близких по своим характеристикам раздражителей является индивидуальной характеристикой нервной системы индивидуума.
Способность к дифференцировкам является врожденным свойством нервной системы. На протяжении всей жизни человека и животных происходит непрерывный, все более тонкий процесс дифференцирования свойств объектов окружающего мира и характера реагирования на сигналы внешнего мира, что является очень важной частью формирования человеческого мышления и профессионального мастерства. Однако для достижения совершенства нужны и природные задатки соответствующей сенсорной системы. В качестве примера можно указать, что абсолютный музыкальный слух (как врожденная способность человека различать все звуки в аккорде, не прибегая к эталонам сравнения) не может быть выработан посредством дифференцировочного торможения, хотя систематическое занятие музыкой может приблизить в какой-то мере индивидуум к желательному рубежу.
Угасательное торможение как вид условного, или внутреннего, торможения. Оно возникает тогда, когда при выработанном ранее условном рефлексе воздействие условного раздражителя перестает подкрепляться безусловным раздражителем, т.е. при применении условного раздражителя без подкрепления. При этом ранее выработанный прочный условный рефлекс ослабевает и после многократного неподкрепления условного сигнала полностью угасает. Таким образом, развитие угасательного торможения означает, что условный раздражитель перестал выполнять свою сигнальную роль. Например, у собаки выработан слюноотделительный рефлекс на включение лампочки. Если затем это включение производить каждые 2 минуты без пищевого подкрепления, то с каждым разом условный рефлекс становится все слабее и слабее и, наконец, совсем исчезает (угасает). Это означает, что световой поток от лампочки стал для животного индифферентным, незначимым раздражителем, не связанным с приемом пищи.
Для угасательного торможения свойственны две важные закономерности: 1) более старые, более прочно укрепленные условные рефлексы тормозятся в меньшей степени, чем недавно выработанные; 2) чем более сильным, более значимым в биологическом отношении является безусловный рефлекс, на базе которого выработан условный рефлекс, тем труднее тормозится последний. Например, условный оборонительный рефлекс, играющий более важную роль в жизни человека и животных, затормозить значительно труднее, чем условный пищевой рефлекс.
Развитие угасательного торможения протекает неравномерно (волнообразно) – ослабление рефлекса чередуется с его кратковременным усилением. Особенно это явление ярко выражено при угасании двигательных условных рефлексов. И.П. Павлов объяснил это явление борьбой между возбуждением и торможением в корковых центрах.
Развившееся угасательное торможение вызывает угнетение не только того условного рефлекса, который подвергался угашению, но и других условных рефлексов. Это явление называется вторичным угасанием. Степень торможения вторично угашаемых условных рефлексов зависит от прочности этих рефлексов и от пространственной близости центров первично и вторично угашаемых рефлексов.
Если после полного угасания сделать перерыв в применении неподкрепляемого условного раздражителя, то условный рефлекс на этот раздражитель появится снова. Восстановление условного рефлекса произойдет без особого воздействия – не потребуется ни одного подкрепления условного раздражителя безусловным раздражителем. Угашенный условный рефлекс восстанавливается тем быстрее, чем он прочнее и чем слабее он был заторможен (очень слабый только что образовавшийся и неупроченный условный рефлекс может и совсем не восстановиться после угашения). Восстановление угасшего условного рефлекса может произойти и в том случае, если к условному раздражителю присоединить какое-либо постороннее раздражение, вызывающее слабый ориентировочный рефлекс.
В целом, описанные явления получили название растормаживания. Их наличие свидетельствует о том, что при угасании условный рефлекс не исчезает, а происходит временное выключение условнорефлекторной связи за счет внутреннего торможения. Иначе говоря, рефлекторная дуга выработанного ранее рефлекса при его угасании сохраняется, но в эту дугу вводится тормозной нейрон, препятствующий активации временной связи между корковым представительством условного и безусловного раздражителя. С другой стороны, явление растормаживания доказывает, что угасание связано именно с временным торможением, а не с разрывом образовавшейся временной связи.
Повторное угасание условного рефлекса проходит быстрее, чем первое, а все последующие – быстрее и легче, чем предыдущие. Чем чаще повторяются опыты с угашением, тем труднее и медленнее восстанавливается угашенный рефлекс. Многократно повторяемое угашение может привести и к полному исчезновению условного рефлекса. Таким образом, с повторением угасательное торможение тренируется, развиваясь с каждым разом быстрее и достигая большей глубины.
В зависимости от характера предъявления неподкрепляемого условного раздражителя различают следующие виды угасательного торможения – прерывистое (условный раздражитель применяют многократно с небольшими равными интервалами), сплошное (условный раздражитель действует непрерывно), острое (угашение проводят в течение одного опыта) и хроническое (угашение проводят в течение нескольких дней).
В целом, угасательное торможение условных рефлексов является очень ценным приобретением для организма – благодаря ему организм перестает реагировать на воздействие ставших незначимыми раздражителей, что существенно облегчает процесс адаптации к внешней среде. Благодаря угасательному торможению организм освобождается от ранее приобретенных условных рефлексов, ставших бесполезными в новых, изменившихся условиях. Все это указывает на важную биологическую роль данного вида внутреннего торможения для организма.
Запаздывающее (запаздывательное) торможение, или запаздывание как вид условного, или внутреннего, торможения. Этот вид торможения развивается в корковых клетках при отставлении подкрепления во времени от начала действия условного раздражителя. Внешне это торможение выражается в отсутствии условнорефлекторной реакции в начале действия условного раздражителя (так называемая недеятельная фаза рефлекса) и в появлении ее (так называемая деятельная фаза рефлекса) после некоторой задержки (запаздывания), причем время этой задержки соответствует продолжительности изолированного действия условного раздражителя. Так, если у животного выработать условный рефлекс при жесткой временной связи между воздействиями на организм условного и безусловного раздражителей, а затем отодвигать во времени подкрепление, то проявление условного рефлекса также начинает отодвигаться, запаздывать во времени по отношению ко времени проявления ранее выработанного рефлекса. Например, если при выработке у собаки слюноотделительного условного рефлекса на звонок подкрепление кормом производить через 3 мин после начала звучания звонка, то слюноотделение будет начинаться тоже через такое же время. Второй пример. У собаки сочетается действие свистка со слюноотделением на кислотный раздражитель, причем вливание кислоты в ротовую полость производилось на третьей минуте непрерывного действия условного раздражителя. Условный рефлекс образовался в такой форме, что после начала действия свистка первые минуты слюноотделение отсутствует, появляясь лишь на третьей минуте.
Следовательно, при наличии запаздывающего, или запаздывательного, торможения условный рефлекс начинает проявляться не сразу же после появления условного раздражителя, а спустя некоторое время после него. Длительность такой паузы определяется временем подкрепления.
Иначе говоря, можно считать, что при выработке запаздывающего, или запаздывательного, торможения, по сути дела, применяются два условных раздражителя: первый из них – это условный раздражитель, на который был выработан рефлекс, а второй – это время, отсчет которого производится внутренними биологическими часами организма.
Таким образом, запаздывающее, или запаздывательное, торможение вырабатывается путем отставления подкрепления на несколько минут (обычно до трех) от начала действия положительного условного раздражителя. Следовательно, этот вид торможения характеризует недеятельную фазу запаздывательного, (или отставленного, или следового) условного рефлекса, в которой деятельность животного или человека заторможена, и она начинает возобновляться только в момент воздействия на организм отодвинутого во времени подкрепления (деятельная фаза рефлекса). Полагают, что в недеятельную фазу в корковом центре условного раздражителя развивается внутреннее торможение, которое И.П. Павлов и назвал запаздывательным торможением, или запаздыванием.
Зазадывающее, или запаздывательное, торможение проявляется и в случае, когда условный сигнал действует без подкрепления, а последнее подается только после окончания сигнала. В общем, целый ряд сочетаний условного раздражителя с безусловным, отстоящим от него достаточно далеко, приводит к тому, что подача условного раздражителя вызывает торможение, а рефлекс реализуется только после его прекращения.
Запаздывающее торможение развивается тем быстрее, чем меньше отставление подкрепления от начала действия условного раздражителя. Поэтому выработать запаздывающий рефлекс сразу при значительном отставлении очень трудно, а иногда и невозможно. Запаздывательное торможение развивается тем легче и быстрее, чем слабее условный раздражитель и слабее безусловный рефлекс, на базе которого вырабатывается условный рефлекс. При сплошном действии условного раздражителя оно развивается быстрее, чем при прерывистом.
Посторонние раздражители вызывают временное растормаживание запаздывательного торможения. Степень растормаживания зависит от силы посторонних раздражителей. Слабые посторонние раздражители вызывают растормаживание недеятельной фазы, не оказывая никакого влияния на деятельную фазу. Умеренные по силе посторонние раздражители (удары метронома, механические раздражения кожи и т. п.) вызывают растормаживание недеятельной фазы и торможение деятельной фазы. Сильные посторонние раздражители (сильные свистки и звонки и т. п.) вызывают торможение и в недеятельную, и в деятельную фазы.
Запаздывающее торможение весьма ценно для животного и для человека, так как оно позволяет осуществлять конкретную рефлекторную реакцию не сразу же после предъявления условного раздражителя, а в наиболее подходящий момент для достижения цели реакции. Например, кошка при виде бегущей мыши не сразу набрасывается на нее, а выжидает наиболее подходящий момент для безошибочного достижения цели. В это время двигательная активность животного заторможена – животное сжато в упругий комок мышц, движения в теле нет, и только глаза настороженно следят за передвижением лакомой добычи да тихо дрожит хвост. Следовательно, запаздывающее, или запаздывательное, торможение имеет важное значение для точной координации рефлекторной деятельности во времени.
Запаздывающее, или запаздывательное, торможение у детей раннего школьного возраста вырабатывается с большим трудом; это требует систематического воспитания и длительной тренировки. Пример проявления отсутствия у человека запаздывающего торможения – поведение ученика младших классов в случае, когда он хорошо знает ответ на поставленный перед классом вопрос, а учитель его не замечает. Ученик назойливо протягивает руку вверх, подпрыгивает на парте от нетерпения, он не может сдержать свои порывы, он должен немедленно, во что бы то ни стало достичь цели поведенческой реакции.
В целом, благодаря развитию запаздывательного торможения становятся более точным образовавшийся условный рефлекс, приурочиваясь к нужному моменту при отдаленно предшествующем условном раздражителе. В этом заключается большое биологическое значение данного вида внутреннего торможения. Кроме того, выработка запаздывающего торможения является, по сути дела, формированием механизма воли и эффективным средством борьбы с человеческим эгоизмом.
Условнотормозное торможение, или условный тормоз, как вид условного, или внутреннего, торможения. Данный вид торможения И.П. Павлов выделил в качестве самостоятельного, хотя он представляет собой вариант дифференцировочного торможения. Но ввиду того, что данный вид торможения оказывает очень сильное влияние на формы поведенческих актов, его выделение в ранг самостоятельного вполне оправдано.
Условное торможение развивается при неподкреплении условного раздражителя в сочетании с каким-нибудь другим добавочным, или прибавочным, раздражителем,причем действие одного условного раздражителя постоянно подкрепляется. Развитие условного торможения приводит к тому, что условный раздражитель в комбинации с добавочным, или прибавочным, раздражителем перестает вызывать условный рефлекс, в то время как примененный отдельно он по-прежнему сохраняет свое условнорефлекторное действие. Таким образом, условный раздражитель утрачивает свое положительное действие в случае, если к нему присоединяется добавочный, или прибавочный, раздражитель. Добавочный раздражитель, получивший в результате описанной процедуры способность затормаживать действие условного раздражителя, И.П. Павлов предложил называть условным тормозом. Здесь уместно подчеркнуть, что термин «условный тормоз» в литературе используется в двух значениях: во-первых, для обозначения условного торможения, а во-вторых, для обозначения раздражителя (добавочного, или прибавочного), вызывающего этот вид торможения.
Условный тормоз (условнотормозное торможение) вырабатывается следующим образом. Вначале вырабатывается и закрепляется условный рефлекс на какой-то единичный условный раздражитель (например, А). Затем к воздействию этого раздражителя добавляется другой, отличный от первого, раздражитель (например, Т). Комбинация этих двух раздражителей (А+Т) не подкрепляется, в то время как действие раздражителя А продолжает подкрепляться. В конечном итоге животное реагирует (т.е. реализует условный рефлекс) только на применение первого «чистого» раздражителя (т.е. А) и не реагирует на его сочетание со вторым, добавочным, раздражителем (т.е. с Т). В этом случае раздражитель Т приобретает роль условного тормоза, что позволяет при его использовании с другими условными сигналами тормозить проявление поведенческих реакций на эти сигналы. Так, условный тормоз у животного можно выработать в том случае, если, например метроном постоянно подкреплять безусловным пищевым раздражителем, а комбинацию «метроном + автомобильный гудок» оставлять без подкрепления Первоначально, на этапе генерализации условного рефлекса указанная комбинация вызывает такой же слюноотделительный условный рефлекс, как и изолированное применение метронома. В дальнейшем, однако, эта комбинация утрачивает свое положительное сигнальное значение, в то время как метроном сохраняет способность вызывать условный рефлекс. Следовательно, в процессе выработки условного рефлекса животное начинает дифференцировать действие комбинации и изолированного условного раздражителя.
Важно подчеркнуть, что при полном развитии торможения условный тормоз приобретает способность оказывать тормозящее действие и на другие условные рефлексы, т. е., будучи присоединенным к другим условным раздражителям, с которыми он никогда не сочетался, условный тормоз резко ослабляет эффект этих раздражителей. Например, в опытах Н.И. Лепорского у собаки было выработано три условных слюноотделительных рефлекса: на вспыхивание лампочки, вертящийся предме