17. Научение у животных и методы его изучения

Понятие о научении животных

Анализ инстинктивного поведения приводит к выводу, что все богат-

ство и разнообразие полноценного психического отражения связаны с нау-

чением, то есть накоплением индивидуального опыта. Процесс научения

всегда неотъемлемо связан с памятью. Благодаря способности помнить и

обучаться животные «развивают» свои поведенческие реакции и достига-

ют всех «положенных» биологическим видам пределов активной адапта-

ции к своей среде обитания.

Научение – это приобретение и накопление животным индивидуаль-

ного опыта, совершенствование и видоизменение врожденной (инстинк-

тивной) основы психической деятельности в соответствии с конкретными

условиями среды обитания.

Иными словами, научение – это выработка у животного измененной

реакции на прежнюю ситуацию, когда оно начинает вести себя более адек-

ватным образом, то есть адаптируется. Такие изменения поведения при

научении являются следствием жизненного опыта, повторяются неодно-

кратно у одного животного или группы животных и имеют адаптивный

характер.

Следовательно, научение – это способность животного самостоятель-

но создавать и дополнять образ пространства, в котором оно находится.

Осуществляется научение путем активного взаимодействия субъекта с вос-

принимаемыми им элементами среды, а формирующийся в результате это-

го опыт накапливается и своевременно используется для приспособления к

среде в целом.

Способность обучаться свойственна большинству видов животных в

связи с необходимостью использовать прошлый опыт для выживания.

Уровень обучаемости зависит от сложности организации мозга, хотя ос-

новной механизм обучения, основанный на формировании следов памяти,

сходен даже у филогенетически далеких видов.

Для изучения навыков существует множество специальных методов: метод лабиринта, метод проблемного ящика (проблемной клетки), метод обходного пути (подробнее об этих методах см. 1.2.) Отличительной их чертой является то, что животное для решения определенной задачи должно выбрать определенный сигнал или способ действия. При использовании метода лабиринта основой формирования навыка для животного будет запоминание объекта и пути к нему. При многократном повторении опыта в одних и тех же условиях животное будет пробегать расстояние до пищевого объекта постоянным, кратким путем. В этой ситуации навык нахождения пищи в лабиринте становится стереотипным и доходит до автоматизма. В целом стереотипность вообще свойственна наиболее примитивным навыкам. Большая пластичность характерна для таких навыков только на начальных этапах образования. Напротив, навыки высших порядков отличаются довольно значительной пластичностью на всех стадиях формирования.

17. Классификация форм научения

уществует несколько классификаций научения. Все виды научения делят на две группы: неассоциативное и ассоциативное, кроме того, выделяют простое и сложное научение. По критерию активности животного или человека в ходе научения выделяют 4 группы научения:

I.Пассивное (реактивное) научение имеет место во всех случаях, когда организм, не прилагая целенаправленных усилий реагирует на какие-то внешние факторы и когда в нервной системе формируются новые следы памяти. Формами пассивного научения являются: привыкание, сенситизация, импринтинг и классические условные рефлексы.

А) Привыкание (габитуация) — выражается в ослаблении поведенческой реакции при повторных предъявлениях стимула. Примером поведенческого привыкания является угасание ориентировочного рефлекса в случае многократно повторяющегося раздражителя, не имеющего значения для организма. Благодаря привыканию мы можем игнорировать раздражители, не несущие никакой новизны и не имеющие для нас значения, сосредоточивая внимание на более важных явлениях. Привыкание — это особый приспособительный нервный процесс, его не следует путать с утомлением и адаптацией анализаторов, т.к. его можно вызвать изменением стимула.

Б) Сенситизация – усиление реакции организма на повторяющийся стимул, если он вызывает каждый раз неприятные ощущения (например, жужжание мухи, писк комара). В данном случае научение носит негативный характер. В основе механизма этого вида научения лежит механизм синаптического облегчения (посттетанической потенциации), которое улучшает проведение в синапсах после короткого раздражения афферентных путей.

В) Импринтинг – запечатление в памяти новорождённого окружающей действительности. Это особая форма научения, основанная на врождённой предрасположенности к определённым сочетаниям раздражителей и возникающих ответных реакциях в ранний период развития организма. В отличие от ассоциативного или инструментального обучения импринтинг может реализоваться только в определённый период онтогенеза, так называемый сенситивный (чувствительный) период. Первые данные о наличии чувствительных периодов в раннем онтогенезе, при которых происходит запечатление, были получены Конрадом Лоренцом на выводковых птицах. Учёный назвал такой тип обучения импринтингом.

Оперантное научение (от лат. оperatio –действие) – это научение, в ходе которого организм добивается полезного результата с помощью активного поведения. Имеется три вида оперантного научения – метод проб и ошибок, инструментальный условный рефлекс и самораздражение.

А) Метод проб и ошибок. Амер. Уч. Э.Торндайк (один из основоположников бихевиоризма, от англ. behavior – поведение) помещал кошек в проблемные клетки, которые открывались в том случае, если кошка предпринимала какие-либо действия. Когда кошка выходила из клетки, она получала пищу. По мере повторения этой процедуры (увеличения числа проб и ошибок) скорость выполнения задачи возрастала.

Б) Инструментальный условный рефлекс – научение действию с помощью вознаграждения (подкрепления). Этот вид оперантного научения происходит по сигналу в отличие от научения методом проб и ошибок, который осуществляется без сигнала. Например, животное по световому сигналу нажимает на рычаг и выключает электрический ток, чтобы избежать раздражения, т.е. использует какой-то инструмент, отсюда и название этого вида научения.

В) Самораздражение структур мозга для получения удовольствия, положительных эмоций. Если крысе вживить раздражающий электрод в латеральную область гипоталамуса, поместить её в камеру Скиннера и предоставить ей возможность осуществлять самораздражение, нажимая на рычаг, крыса будет осуществлять самораздражение настолько интенсивно, что возникает опасность её гибели от истощения.

III. Когнитивное научение (рассудочное) основано на формировании функциональной структуры среды, т.е. на извлечении законов связей между её отдельными компонентами. К когнитивному научению относится: научение путём наблюдения, рассудочная деятельность, психонервная деятельность. Некоторые исследователи к этой форме научения относят вероятностное прогнозирование.

А) Научение путём наблюдения, в результате которого выполняются действия путём непосредственного наблюдения за действием других.

Б) Научение путём рассудочной деятельности.

17. Неассоциативное и ассоциативное научение

Ассоциативное научение: обусловливание

Процессы научения подразделяются на два больших класса: неассоциативное и ассоциативное.

Ассоциативное научение основывается на формировании связи между двумя стимулами. При классическом обусловливании образуется временная ассоциация между нейтральным условным стимулом и безусловным стимулом, вызывающим безусловный рефлекторный ответ . Пример классического обусловливания - поведение собак в опытах И.П.Павлова с условными рефлексами . Вид пищи вызывает у голодной собаки безусловный рефлекс слюноотделения. Если предъявлению пищи предшествует звонок, собака усваивает связь между этим звуком и едой. В результате звонок начинает сам по себе вызывать слюноотделение. Если сочетание безусловного (пища) и условного (звонок) раздражителей повторяется с сохранением временного соотношения между ними, мозг научается ассоциировать эти два стимула, и тогда предъявление только одного условного стимула станет вызывать безусловную реакцию - слюноотделение. Конечно, если пища перестает регулярно появляться в сочетании со звонком, условная реакция затухает: происходит угасание рефлекса.

Следующая разновидность ассоциативного научения - инструментальное (оперантное) обусловливание. Его механизм основан на том, что при подкреплении реакции изменяется ее вероятность. Подкрепление может быть положительным (вознаграждение) или отрицательным (наказание). Пример положительного подкрепления: дельфин, выпрыгнув из воды через обруч, получает рыбу. Пример отрицательного: ребенок за плохое поведение отослан в детскую. При положительном подкреплении вероятность реакции повышается, а при отрицательном - снижается.

Неассоциативное научение не подразумевает определенной прямой связи между запоминаемым материалом и другими стимулами.

Сенситизация - разновидность неассоциативного научения - это повышение вероятности ответа при повторении сильного и, стало быть, угрожающего стимула. При первом его предъявлении реакция может быть минимальна. Однако если стимул повторяется, ответ увеличивается. Например, после шлепка возрастает вероятность, что ребенок послушается родительского замечания. Таким образом, по сравнению с результатом привыкания (габитуации) научение при сенситизации действует в противоположном направлении, способствуя избеганию стимула.