2.3.3. Научение у животных

Активность животного проявляется преимущественно в форме инстинктивного поведения, имеющего врожденный характер и обес­печивающего приспособление к неизменным условиям среды. На ранних этапах филогенетического развития это поведение крайне стереотипно, оно выражается в простейших локомоторных дей­ствиях, всецело определяемых структурой внешнего раздражителя. Наиболее примитивной формой локомоторного поведения являет­ся кинез — изменение направления или скорости перемещения жи-ного организма при изменениях параметров стимула (так инфузо­рия-туфелька при перепадах температур устремляется в место с оптимальной для нее температурой); более сложная форма получи­ла название таксис и предполагает ориентировочные действия

267

животного по отношению к стимулу, например, поворот туловища в его сторону.

Однако на более поздних этапах эволюции жесткая генетиче­ская запрограммированность поведенческих реакций животного не­сколько ослабевает, и в инстинктивном поведении появляется не­которая пластичность. Наряду с базовой формой инстинкта, пере­дающейся по наследству («шаблон инстинкта»), возникают вариации (правда, в строго определенных пределах), позволяющие говорить о зачатках индивидуально-специфичного поведения. Благодаря некоторой вариативности (изменчивости) инстинктивных форм реагирования животное получает возможность более сложной адап­тации к изменяющимся условиям среды, на основе не только гене­тического, но и индивидуально приобретенного опыта. Так зарож­даются первичные формы научения.

Прежде всего, складываются различные варианты реактивного научения, при котором на основе пассивно воспринимаемого воз­действия раздражителей непроизвольно возникают новые следы памяти. Типичной формой такого научения является открытый И.П. Павловым классический условный рефлекс, позволяющий жи­вотному устанавливать достаточно устойчивые связи между нейт­ральными и биологически значимыми раздражителями. Так, ранее нейтральный раздражитель, подкрепляясь безусловным раздражи­телем, важным для выживания организма, приобретает сигнальное значение.

Важная особенность условного рефлекса состоит в следующем. После того, как связь между условным стимулом и условной реак­цией прочно закрепилась, условный стимул может служить вто­ричной основой для формирования новых условных рефлексов. Так формируются «цепочки» рефлексов. Павлов назвал данное яв­ление «обусловливанием второго порядка». Эта павловская идея широко использовалась представителями бихевиоризма, которые трактовали сложные формы поведения человека как конфигурации из условных рефлексов первого, второго, третьего и n-го порядков. Другой формой реактивного научения является импринтинг (дос­ловно «запечатление») — феномен, открытый в 1872 г. Д. Спол-дингом и тщательно изучавшийся К. Лоренцом и Н. Тинбергеном. Эта специализированная и очень ограниченная во времени форма научения наиболее ярко проявляется у птиц в течение раннего периода их жизни. Она выражается, в частности, в том, что птенец научается следовать за первым большим предметом, попавшим в поле его зрения и приобретшим сигнальное значение матери. При­чем запечатленный в памяти птенца объект может быть животным другого вида, человеком или вовсе неодушевленным. Импринтинг

268

представляет собой врожденную реакцию, но не «запрограммиро­ванную от рождения», а возникающую на базе самого раннего индивидуального опыта.¹

Некоторые формы поведения складываются путем привыкания животного к постоянно повторяющимся стимулам. Благодаря этой особенности появляется возможность избирательного реагирова­ния и игнорирования незначимых раздражителей. Так угасают ре­акции на стимулы, которые утратили свое сигнальное значение в конкретной ситуации и не требуют ответных реакций.

Однако в целом реактивное научение представляет собой огра­ниченную форму, поскольку предполагает лишь извлечение из па­мяти тех паттернов (образцов) поведения, которые уже сформиро­вались у данной особи.

Качественно новая ступень в психическом развитии живот­ных — оперантное научение, различные формы которого исследова­лись представителями бихевиоризма Э. Торндайком, Б.Ф. Ски-нером и др. При оперантном научении награда (например, пища) не следует автоматически за сочетанием безусловного и условно­го стимулов, а зависит от правильно выбранной ответной реак­ции. Данный тип научения предполагает способность животного манипулировать объектами и экспериментировать с окружающей

1 Открытие явления импринтинга, т.е. мгновенного и необратимого нахожде­ния врожденной потребностью своего предмета, принадлежит Дугласу Спол-дингу (D. Spalding, 1875). Он наблюдал развитие вылупившихся из яйца цып­лят и обнаружил, что в первые дни после рождения цыплята следуют за любым движущимся предметом, как будто «считают» его своей матерью, и впослед­ствии демонстрируют привязанность к нему. Однако данные наблюдений Спеллинга не были по достоинству оценены при его жизни и получили ши­рокое распространение только в 1950-х гг. К. Лоренц повторил и значительно-расширил исследования Спеллинга. Он полагал, что явление импринтинга возможно только на строго определенной стадии развития организма — в так наз. «сензитивные периоды». Цыпленок проявляет ярко выраженную реакцию следования за реальной или суррогатной матерью (импринтинг матери) только в период от 5 до 25 часов после вылупления из яйца. После завершения этого периода при приближении аналогичного объекта птенец скорее будет демонст-рировать реакцию страха и избегания. Наличие сензитивных периодов для инстинктивного опредмечивания потребностей биологически целесообразно. Действительно, существо, которое детеныш увидит сразу после рождения, ско­рее всего, окажется матерью, которая его высиживала, а вот тот, кто придет позже, может оказаться опасным хищником. В свою очередь, у матери также наблюдается импринтинг своего детеныша. Так, у коз имеется особая чувстви-тельность к запаху детенышей, которая быстро исчезает. Согласно данным; П. Клопфера и Дж. Гэмбла, если в сенситивный период подменить козленка, коза будет подброшенного ей детеныша воспринимать как своего, а родного — отвергать (P. Klopfer, J. Gamble, 1966).

269

средой, устанавливая с ней различные связи в зависимости от характера наличных ситуаций.

Наблюдая за поведением кошки в «проблемном ящике», Э. Торн-дайк сформулировал один из ключевых принципов этого типа на­учения новым действиям и операциям — принцип «проб и оши­бок». Суть этого принципа в том, что помещенное в проблемную ситуацию животное совершает множество хаотических действий, пока случайно не наталкивается на верное решение. Затем удачные действия повторяются и закрепляются. Так помещенная Э. Торн-дайком в «проблемный ящик» кошка могла выбраться из него, лишь нажав на специальную педаль, местонахождение которой было ей заранее неизвестно. Сначала активность кошки представляла собой яркий образец метода «проб и ошибок» — это были беспоря­дочные метания и мяуканье, которые не прекращались, пока кош­ка случайно не задевала лапой педаль и не открывала дверцу. В результате многократного повторения эта операция становилась стойким навыком. Обобщив результаты подобных экспериментов, Торндайк вывел закон эффекта, гласящий, что реакция, за кото­рой следует награда, закрепляется в поведении. Другими словами, Торндайк считал, что научение основано на постепенном закрепле­нии эффективных действий и отмирании неэффективных.

Б.Ф. Скиннер предположил, что в основе оперантного научения, этой более сложной формы поведения, заложен условный рефлекс нового типа, качественно отличный от классического, и обозначил его как оперантный (инструментальный) условный рефлекс. Спон­танные проявления активности в данном случае приобретают био­логическую значимость: если они оказываются эффективными, то благодаря внешнему подкреплению постепенно фиксируются и ста­новятся устойчивыми способами разрешения проблемных ситуа­ций. Отбор среди случайных реакций наиболее оптимальных осу­ществляется под действием подкрепляющего фактора, по принци­пу награды или поощрения.

Вместе с тем Скиннер подверг критике учение Торндайка, под­черкивавшего исключительно случайный характер нахождения вер­ного решения. Он, в свою очередь, предложил метод научения с помощью последовательных приближений. Следуя этому методу, экспериментатор разбивает весь путь решения на несколько этапов так, что награда следует не за окончательным правильным реше­нием, а за каждым шагом в верном направлении. Например, в эксперименте с «проблемным ящиком» кошка сначала получала бы награду за то, что оказалось в той части клетки, где находится педаль, затем за правильное «бьющее» движение лапой и т.д., вплоть

270

до финального нажатия на педаль. Так последовательно вырабаты­вается оптимальное поведение.

Скиннер отмечал, что научение путем последовательных при­ближений характерно и для человека — оно спонтанно использует­ся родителями в процессе воспитания ребенка. Например, когда младенец случайно произносит какие-то нечленораздельные звуки, родители слышат в его лепете звукосочетание «ме-ме», приходя от них в восторг. Младенец, воодушевленный вниманием взрослых, начинает повторять на разные лады это сочетание, пока случайно не произнесет «ма-ма». Правда, это лишь кажущаяся случайность, так как закрепленное сочетание «ме-ме» со значительно большей вероятностью перейдет в «ма-ма», чем другие издаваемые младен­цем звуки. Как только это происходит, «ме-ме» перестает вызы­вать интерес взрослых, и они концентрируются на первом слове ребенка «мама».

Реализацией скиннеровских идей стал метод программирован­ного обучения в школе. Кроме того, Скиннер составил детальную классификацию эффективных видов наград, которые он называл подкреплениями. Главным в его концепции стало понятие социаль­ного подкрепления (подразумевающее одобрение окружающих, вы­сокую социальную оценку), в отличие от физиологического под­крепления (пища). Вводя понятие «социального подкрепления», Скиннер обозначил качественную разницу между особенностями научения у животных и человека.¹

Одной из важных разновидностей научения является подража­ние, особенно развитое у молодых животных. Оно принимает вид активного воспроизведения животным определенной модели пове­дения, транслируемой ему более опытным сородичем. Характерно, что при этом ведущим способом обучения выступает наблюдение. Впрочем, подражание не предполагает понимания биологического значения воспроизводимых действий. Диапазон действий, усваи­ваемых в процессе подражания, весьма широк: от видоспецифич-ных стереотипных действий (пение птиц, гнездование) до харак­терных навыков, сложившихся в индивидуальном опыте (подра­жание обезьян действиям человека, вплоть до жестов и условных знаков).

Наиболее влиятельный из психологов-необихевиористов Аль­берт Бандура полагал, что фактор наблюдения выводит научение

¹ В своей знаменитой книге «По ту сторону свободы и достоинства» (1973) Скиннер разработал утопическую модель идеального общества, в котором психологи-«планификаторы» жестко контролируют различные подкрепления, получаемые индивидом в течение жизни, для того, чтобы сформировать из каждого человека добропорядочного и полезного для общества гражданина.

271

на качественно новый уровень. Научению через ответные послед­ствия действий (а именно так можно определить суть оперантного научения) А. Бандура противопоставил научение путем наблюде­ния или научение через моделирование (1917). Бандура заметил, что многие способы поведения возникают не в результате направлен­ного сочетания условных и безусловных стимулов (классический условный рефлекс) или путем внешнего подкрепления определен­ных спонтанных реакций (инструментальный условный рефлекс), а основываются на наблюдении за поведением других представи­телей сообщества.

Бандура описал два вида научения через наблюдение: чистое подражание и викарное научение (от лат. vicarius — заместитель­ный). В первом случае модель поведения копируется без осозна­ния возможных последствий. Простейшим примером чистого под­ражания служит имитационное поведение человекообразных обезьян (не случайно в русском языке существует глагол «обезьян ничать»). Так, в одном исследовании ученые, наблюдавшие за ста­ей обезьян, вымыли в их присутствии фрукты. Молодые обезья­ны, ставшие свидетелями этой сцены, тут же принялись делать то же самое. Вскоре вся стая, за исключением самых старших ее чле­нов, была увлечена процессом мытья фруктов. Очевидно, что обезья­ны не понимали смысла того, что делали, а просто подражали действиям людей. Чистое подражание играет большую роль в ран­нем развитии детей. Наблюдая за старшими и подражая им, дети овладевают многими навыками, которые, безусловно, пригодятся им в дальнейшей жизни, но смысл которых они поначалу не могут понять.

При викарном научении индивид осознает последствия и значе­ние действий, которым он подражает. Более того, можно заклю­чить, что в данном случае подражание происходит именно в на­дежде достичь тех же результатов, каких достигает образец для подражания. Это объясняет присущую многим людям, особенно в подростковом и юношеском возрасте, тенденцию копировать по­ступки, убеждения и даже внешний вид успешных и знаменитых персон.

В одном из экспериментов Бандуры (1977) каждой из трех групп детей демонстрировали различные фрагменты видеофильмов. В пер­вом фрагменте фигурировал персонаж, который вел себя агрессивно, и его поведение вознаграждалось; во втором — агрессор был наказан, а в третьем — главный герой и вовсе не проявлял агрессии. Дети, видевшие вознаграждение агрессивного поведения, по окончании просмотра вели себя значительно более агрессивно, чем те из них, кому предъявлялись видеоэпизоды, в которых агрессия наказывалась или вообще не было агрессивных сцен.

272

Поскольку при викарном научении в отличие от чистого подра­жания происходит анализ воспроизводимой поведенческой моде­ли, данный тип можно отнести к так наз. когнитивному научению.

Наличие у животных этого, наиболее сложного, вида научения (в ходе которого животное оказывалось способным не только уста­новить связь между различными стимулами и собственными реак­циями, но и оценить ситуацию в целом с учетом прошлого опыта и возможных последствий) было доказано благодаря эксперимен­там Э. Толмена (1886-1959).

Согласно Толмену, когнитивное научение происходит не механи­чески, а так, как будто «животное узнает, что к чему ведет». Значе­ние стимула становится для него своеобразным «дорожным зна­ком», а многочисленные параметры ситуации интегрируется в не­что, подобное обобщенной когнитивной карте (от лат. cognitio — познание), по которой животное ориентируется и на основе которой произвольно изменяет свое поведение при изменении привычных условий.

В рамках необихевиоризма было проведено огромное количество исследований когнитивных карт крыс и голубей. Стимульной средой в таких экспериментах выступал лабиринт. В частности, было показано, что крысы легко научаются находить путь к пище в сложном лабирин­те и потом воспроизводят его. Если следовать логике классического поведенческого подхода к научению, то можно заключить, что крысы усваивают последовательность двигательных реакций, которая приво­дит их к успеху (например, «двигаться прямо — направо — направо — налево — прямо — пища»). Однако даже в тех случаях, когда знакомый путь перекрыт, крыса достигает цели — безошибочно находит пищу, меняя маршрут, огибая преграды и сохраняя верное направление. При других условиях эксперимента лабиринт заполнялся водой, и крыса, перемещаясь вплавь, вновь находила правильный путь к пище. Следо­вательно, крыса ориентируется не на механическую последовательность реакций, но на некоторое представление о планировке лабиринта. Ос­новываясь на данных подобного рода, Толмен и предположил, что жи­вотные в ходе научения формируют «когнитивные карты», отражающие пространственное соотношение объектов. Очевидно, что по мере раз­вития психики роль знаний и представлений в обучении значительно возрастает.

Способность высших животных схватывать в актах восприятия и наглядно-действенного мышления целостные структуры проблем­ных ситуаций подтверждается экспериментами с шимпанзе, про­веденными выдающимся психологом-гештальтистом В. Келером. Реакции мгновенного обнаружения верного решения по типу «ии-сайта» (озарения) указывают на тот факт, что высокоорганизован-

273

ные млекопитающие (человекообразные обезьяны) могут мыслен­но оперировать существенными отношениями и структурными эле­ментами ситуации, причем не только актуализируя прошлый опыт, но и применяя в качестве простейших орудий/вспомогательных средств наличные материальные объекты — палки, камни, ящики и пр.

Инсайт является одним из вариантов когнитивного научения. При инсайте разнородная информация, как находящаяся в памяти, так и воспринимаемая непосредственно, объединяется в единое целое и используется в проблемной ситуации. В уже упоминавшихся экспериментах с шимпанзе именно инсайт был основным меха­низмом решения двухфазных задач. Этот механизм можно охарак­теризовать как мгновенный, стремительный переход от разрознен­ного, фрагментарного к интегрированному восприятию проблем­ной ситуации путем «схватывания» ее внутренних отношений. Действительно, поначалу длинная палка, короткая палка, банан и прутья клетки выступают для шимпанзе разрозненными фрагмен­тами опыта. Затем все эти элементы связываются в целостную структуру, что и обеспечивает решение. Феноменально научение по типу инсайта кажется наблюдателю внезапным, ничем не подготовленным. Однако в действительности необходимо, чтобы частные способы решения задач были заранее известны субъекту, и требовалось бы только интегрировать их. В этом, кстати, заклю­чается основное отличие научения по типу инсайта от истинного творчества.

Приведенный обзор показывает, сколь сложны и многообраз­ны способы научения, доступные высокоорганизованным живот­ным. Однако даже на высших ступенях эволюции животного мира процессы научения и решения задач подчинены биологи­ческим (витальным) механизмам и определяются структурой кон­кретных проблемных ситуаций. При обучении животного слож­ным формам поведения, которые вступают в конфликт с инстин­ктами, последние берут верх над приобретенными поведенческими реакциями.

Животное не покидает царство природы и необходимости; оно не способно к абстрагированию, надситуативной активности и широкому использованию языка. Все эти функции составля­ют прерогативу человека — по крайней мере, такой вывод стал наиболее распространенным в естественных науках XX в.

274