6.7. Формы научения

Существует несколько классификаций научения. Целесооб­разно все их объединить в четыре основные группы, преиму­щественно по критерию активности животного или человека в ходе научения: а) пассивное (реактивное) научение; б) оперантное научение (operatio - действие); в) научение с помощью наблюде­ния; г) инсайт.

А. Пассивное (реактивное) научение имеет место во всех случа­ях, когда организм пассивно (не прилагая целенаправленных уси­лий) реагирует на какие-то внешние факторы и когда в нервной системе формируются новые следы памяти. Пассивным научением являются следующие формы.

1. Привыкание - угасание ориентировочной реакции (рефлекса -«что такое?», по И.П.Павлову). Если раздражитель многократно повторяется и не имеет особого значения для организма, организм прекращает на него реагировать, развивается привыкание (габи-туация). Ориентировочная реакция угасает. Например, появление звука в лаборатории, где находится подопытное животное (собака), первоначально вызывает у нее ориентировочную реакцию: поворот головы, ушей в сторону источника звука. После многократного по­вторения звука, не сопровождающегося другими воздействиями на животное, оно прекращает на него реагировать. У человека и жи­вотных новый раздражитель вызывает не только соматические, но и вегетативные реакции: изменение частоты сердечных сокраще­ний, десинхронизацию ЭЭГ, изменение частоты и глубины дыха­ния. Если оказывается, что раздражитель не имеет значения для ор­ганизма, то при последующем его повторении угасают и вегетатив­ные, и соматические реакции. Так, человек, живущий на шумной городской улице, не обращает внимания на посторонний шум транспорта ночью и крепко спит.

Привыкание - это не только самая простая, но, вероятно, и са­мая распространенная форма научения у человека и животных. За счет него нам удается игнорировать раздражители, не несущие никакой новизны и не имеющие для нас значения, сосредоточивая внимание на более важных явлениях. Привыкание всегда специ­фично в отношении стимула: если человек не замечает уличного шума, он проснется либо от неожиданного звука на его фоне, ли­бо от внезапно наступившей тишины. Привыкание - это не утом­ление, а особый приспособительный нервный процесс. Его не сле­дует путать и с адаптацией анализаторов, т.е. снижением их чув­ствительности при непрерывной стимуляции.

2. Сенсибилизация - усиление реакции организма на повторяю­щийся стимул, если он вызывает каждый раз неприятные ощуще­ния. Например, повторные капли воды из крана, жужжание на­зойливой мухи или пронзительный писк комара, многократно по­вторяющийся, становятся непереносимыми, неприятными. В данном случае научение носит негативный характер и выражается в соответствующих поведенческих реакциях типа стимул - ответ (после нескольких повторений действия раздражителя).

3. Импринтинг - запечатление в памяти новорожденного окру­жающей действительности. Импринтинг - особая форма ассоциа­тивного научения, основанная на врожденной предрасположен­ности к определенным сочетаниям раздражителей и возникающих ответных реакций в ранний период развития организма. При на­блюдениях за животными этологов особенно интересует относи­тельная роль в их поведении врожденного и приобретенного.

Работы австрийского этолога К.Лоренца помогли понять взаи­модействие между этими двумя факторами в некоторых явлениях. В частности, К.Лоренц занимался изучением гусят, вылупившихся в инкубаторе. Первым движущимся объектом, с которым встречались гусята в момент вылупления, была не их биологическая мать, а сам К.Лоренц. Произошло удивительное явление: вместо того чтобы присоединиться к стаду гусей, эти гусята повсюду следовали за К.Лоренцом и вели себя так, как если бы он был их матерью (рис. 6.8). Оказавшись в присутствии своей настоящей матери, они не обращали на нее никакого внимания и возвращались под защиту К.Лоренца. Проявление этой привязанности к человеку стало осо­бенно необычным, когда, достигнув половой зрелости, эти гуси при­нялись искать брачных партнеров, сходных с человеком, не проявляя ни малейшего интереса к представителям собственного вида!

К.Лоренц назвал эту глубокую привязанность к первому дви­жущемуся объекту, который увидели гусята после вылупления из яйца, импринтингом (запечатпением). Другие исследователи пока­зали, что в условиях эксперимента импринтинг может быть вызван любым объектом: мячиком для пинг-понга, футбольным мячом, подушкой, картонной коробкой или животным, относящимся к иному виду, при условии, что этот объект движется. Механизм им-принтинга важен для выживания. В природных условиях первый движущийся объект, попавший в поле зрения гусят, - это обычно их мать; естественно поэтому, что импринтинг у них направлен именно на нее и что она становится той моделью, которая дает им возможность адекватно проявлять формы поведения, присущие данному виду.

Такие явления, хотя они продемонстрированы главным обра­зом у выводковых птиц, некоторых рыб и ряда млекопитающих, по-видимому, существуют также у птенцовых птиц. У обезьян, детеныши которых гораздо дольше зависят от родителей, им­принтинг происходит намного позднее и выражен сильнее. У ре­бенка социальные связи устанавливаются очень рано и носят бо­лее глубокий характер. Если индивидуум первые годы жизни нахо­дится в изоляции, то это приводит к отклонениям в его поведении, иногда значительным!

Рис. 6.8. Привязанность к Лоренцу - объекту импринтинга, который гусята увидели после вылупления, заставляет их относиться к нему как к своей настоящей матери [Годфруа Ж., 1992]

Различают несколько разновидностей (форм) проявления им­принтинга:

• запечаптевание образов и объектов: родителей, братьев, сес­тер, вида пищи и т. д.;

• усвоение поведенческих актов (дети повторяют действия ро­дителей). Это так называемое имитационное поведение. Раз­новидностью этого импринтинга является половой имприн­тинг - половое поведение особей внутри своего вида. Но по­ловое поведение животных может быть направлено и на особь другого вида, с которым воспитывался детеныш. На­пример, половое поведение кота будет направлено не на кошку, а на собаку, если кот с момента рождения «воспи­тывался» в семье собаки; • реакция следования - «слепое» (автоматическое) следование новорожденного за родителями. Эта форма импринтинга наиболее демонстративна и хорошо изучена. Считают, что моторным эквивалентом реакции следования животных у ре­бенка является улыбка, постоянная смена мимики, появление комплекса оживления уже на 2-м мес жизни. Импринтинг имеет сходства с безусловным и условным рефлек­сами: а) подобно безусловным рефлексам, эти реакции сохраня­ются, как правило, всю жизнь; б) они являются врожденными, но для их проявления нужны определенные условия. Например, ре­акция следования является врожденной, но в процессе жизни она превращается в приобретенную (так, если изолировать детеныша от родителей сразу после рождения на определенный промежуток времени, то реакция следования не формируется, т.е. сама кон­кретная реакция по наследству не передается, имеется только го­товность к ее выполнению у новорожденного).

Импринтинг отличается и от условных, и от безусловных рефлек­сов: а) импринтинг проявляется в определенные критические пе­риоды (чаще либо сразу после рождения, либо вскоре после рож­дения, причем в ограниченные сроки, иногда сроки могут быть отдалены); б) запечатлевание происходит очень быстро, иногда с первого раза (например, реакция следования), поэтому реакцию следования иногда называют (с нашей точки зрения, неверно) ус­ловным рефлексом «с одного подкрепления». Условный рефлекс надо вырабатывать, а для безусловного рефлекса ни запечатлева-ния, ни выработки не требуется.

Наблюдение за развитием детей свидетельствует о том, что важ­ную роль в нервно-психическом развитии ребенка имеет имприн­тинг, влияющий на будущее поведение, предопределяя его на дол­гие годы. По-видимому, в развитии детей имеются критические пе­риоды, определяющие дальнейшее их развитие, но они, очевидно, сдвинуты на более поздние сроки, чем у животных. В частности, высказывают мнение, что возраст от 6 нед до 6 мес является крити­ческим для оформления отношений ребенка с матерью.

У новорожденных детей первых месяцев жизни определяющим фактором в возникновении привязанности к матери является чувст­во комфорта и ощущение безопасности, существенное значение для которых имеют кормление матерью своего ребенка, гигиенический уход, интонация голоса и звуки речи, обязательные при общении с бодрствующим ребенком грудного возраста. Таким образом, им­принтинг - это особая - третья - форма реагирования (кроме ус­ловного и безусловного рефлексов) на окружающую среду.

4, Классические условные рефлексы по И.П.Павлову - положи­тельные и отрицательные - см. разделы 6.3; 6.4; 6.8.

Б. Оперантное научение - это научение, в ходе которого орга­низм добивается полезного результата с помощью активного по­ведения. Имеется три основных подобных вида научения.

1. Инструментальный условный рефлекс - научение действию с помощью вознаграждения (подкрепления). Например, голубя помещали в клетку Скиннера (рис. 6.9), где находится светящий­ся пластмассовый кружок. В клетке голубь получает зернышко; если он повернет голову в сторону кружка, он вновь получает зернышко; если голубь случайно клюнет кружок, он снова полу­чает зернышко и т.д. Вскоре голубь научается ударять клювом по кружку за вознаграждение. Подобное научение может прово­диться с целью избавления или избегания неприятного воздейст­вия, например раздражения электрическим током, пропускае­мым через металлическую сетку пола. Так, животное (крыса) по световому сигналу нажимает на рычаг и выключает электриче­ский ток, чтобы избежать раздражения. Крыса также научается реагировать на световой раздражитель - нажимает на рычаг, чтобы получить пищу (см. рис. 6.10), т.е. использует какой-то «инструмент» - отсюда и название этого вида научения. Дети быстро учатся говорить, когда родители одобряют их при пра­вильном произнесении отдельных звуков и слов. В случае непра­вильного произношения слова дети не получают подобного подкрепления и эти слова постепенно исчезают из употребления в результате неподкрепления.

2. Метод проб и ошибок. Американский ученый Э.Торндайк (1890), видный бихевиорист (англ. behaviour - поведение), по­мещал голодных кошек в так называемые проблемные клетки, которые открывались в том случае, если кошка предпринимала какие-то определенные действия - тянула за веревку, приподни­мала запорный крючок и т.д. Когда кошка выходила из клетки, она получала пищу. По мере повторения процедуры выхода из клетки, т.е. увеличения числа проб и ошибок, скорость выпол­нения задачи возрастала. Скиннер продолжил эти исследования (см. рис. 6.9).

3. Самораздражение структур мозга для получения удовольст­вия - положительных эмоций - см. раздел 6.10.5, рис. 6.13.

В. Научение путем наблюдения. Различают два вида подобного научения: простое подражание и викарное научение.

1. Простое подражание. Например, обезьяна в общении с иссле­дователями научилась мыть банан перед едой, не понимая, зачем это делает.

2. Викарное научение. Осуществляется также посредством на­блюдения, но при этом результат действия оценивается. Такое научение свойственно только человеку. Особенно часто исполь­зуют научение путем наблюдения дети, причем в раннем онтоге­незе оно является преимущественно подражательным. С возрас­том викарное научение начинает все больше превалировать над подражательным научением.

Рис. 6.9. Голубь в клетке Скиннера реагирует на световой сигнал, появляющийся перед ним на стенке при освещении пластмассового диска с другой стороны: ударяет по диску клювом, чтобы в кормушке появилось зерно

Г. Научение путем инсайта (озарения) - внезапное нестандарт­ное правильное решение задачи: иногда после отдельных проб и ошибок возникает идея результативного действия, которое может совершенствоваться в процессе достижения цели. Этот вид науче­ния является следствием объединения опыта, накопленного в па­мяти, с той информацией, которой располагает индивидуум при решении проблемы. Так, находящаяся в клетке обезьяна в экспе­рименте с недосягаемым для нее бананом сначала пытается дос­тать плод одной палкой в виде трубки, потом другой такой же. Но обе палки были слишком коротки. Тогда она прекратила свои попытки, стала разглядывать находящиеся возле нее предметы и вдруг быстро проделала логическую последовательность дейст­вий: схватила обе палки, вставила их одну в другую, просунула между прутьев клетки и достала банан (рис. 6.11).

Д. Экстраполяционные рефлексы

[Крушинский Л.В., 1960] состоят в способности животных определять направление дальнейшего переме­щения значимого для них раздра­жителя, например перемещение пи­щи, движущейся по прямой линии, после исчезновения ее из поля зре­ния. Способность к экстраполяции хорошо развита у птиц, хищных млекопитающих, дельфинов.

Следует подчеркнуть, что в кон- кретных ситуациях для достижения того или иного полезного приспо- собительного результата индивиду- ум чаще всегореализует не один, а Рис. 6.11. Обезьяна путем несколько видов научения. Частное инсайга находит способ, позво- ^наУчение (обучение игре на музы- ляющий достать далеко распо- ильном инструменте, обучение ра- ложенный банан с помощью ^{боте на} компьютере и т.д.) по своей вставленных одна в другую структуре всегда является ком- трубок плексным.