Условные рефлексы

Для того чтобы животное научилось различать простую  причинную связь - между двумя  событиями должна быть полная положительная  корреляция (Dickinson, 198022). С точки зрения животного, всегда имеется множество  возможных причин события помимо той, которую применил экспериментатор. Между двумя событиями должна существовать достаточно тесная связь, для того чтобы одно из них было принято за причину второго. Для  выяснения значения фоновых, или  ситуационных, сигналов Макинтош (Mackintosh. 197623) обучал крыс нажимать на рычаг  для получения корма, а затем  вводил в опыт различные стимулы. Одной группе при каждом нажиме предъявляли  световой сигнал, другим - сложный, состоявший из света и шума. Для одних групп  использовался слабый шум (50 дБ), для  других - сильный (85 дБ). Во всех случаях  животное сразу после предъявления каждого стимула получали легкий удар током. В конце опыта всем группам предъявляли один только свет, чтобы узнать, насколько, животные научились связывать его с  током.

Полученные результаты показывают, что свет подавлял нажимы на рычаг в разной степени в  разных группах. Если предъявлялся только свет или свет со слабым шумом, подавление было значительным, а когда свет сопровождался ильным шумом, оно  было гораздо слабее. Таким образом, наличие мощного второго стимула  ослабляло связь света с током  даже несмотря на то, что между ними была полная корреляция. Это явление  называется затенением. Степень затенения  зависит от сравнительной силы затеняемого  и затеняющего стимулов, поэтому  слабый шум производил незначительное затеняющее действие.

Животные научаются  связывать два события, только если вначале сочетание их было неожиданным  или внезапным (Mackintosh, 197424). В обычном  опыте по условным рефлексам такая  внезапность создается подкреплением. Так, если стимул сопровождается ударом тока, причем ни сам этот стимул, ни фоновые сигналы в начале эксперимента не предвещали включения тока, такое  подкрепление будет внезапным. Но предположим, что животное уже испытало раньше удар тока в присутствии стимула  А; тогда, если с током коррелируют  стимулы А и Б, присутствие  первого из них будет блокировать  выработку реакции на второй. Это  явление, впервые открытое Кеймином (Kamin, 196925), называют блокадой. В одном  из своих экспериментов Рескорла (Rescorla, 197126) продемонстрировал этот эффект и показал также, что чем  неожиданнее подкрепление, тем лучше  животное научается 

В природе временная  связь между какими-либо событиями  не всегда является причинной связью. Например, если кошка прыгает на яблоню, когда лает собака, а затем  на землю падает яблоко, то мы скорее подумаем, что кошка, а не лай собаки, была причиной его падения. Как прыжок кошки, так и лай собаки одинаково  связаны во времени с падением яблока, но другие детали этих событий  вводят нас к заключению, что его  причиной была все же кошка. Точно  так же можем показать, что животные легче образуют ассоциации между  одними типами стимулов, чем между  другими. Например, крысы легко связывают  вкус со следующей болезнью, но нелегко  научиваются связывать с ней  тон или свет. Показано, что крысы  быстрее ассоциируют между собой два события, воспринимаемые одной сенсорной модальностью (Rescorla, Furrow, 197727) или локализованные в одном месте. Наконец, для того чтобы животное связало между собой два события, обычно нужно, чтобы они были очень близки во времени. Временные отношения между двумя событиями изучались во многих опытах по научению (Dickinson, 198028), показавших, что оно наиболее эффективно, когда одно событие (причина) происходит незадолго до второго (следствия). Однако некоторые данные говорят в пользу того, что такие отношения объясняются не прямым действием временного интервала на процесс научения, а различной степенью затенения первого события фоновыми сигналами в зависимости от временного интервала (Dickinson, 198029). А это означает, что влияние временного интервала на научение должно зависеть от значимости фоновых сигналов. В частности, следует ожидать, что фоновые сигналы будут гораздо менее важны при выработке ассоциации вкуса с болезнью, чем при сочетании тона с током, потому что присутствующие в экспериментальной ситуации фоновые стимулы обычно не существенны для научения избеганию определенного вкуса.

Ревуски (Revusky, 197130) первый предположил, что отсутствием затенения, возможно, объясняется выработка  вкусового отвращения, которая происходит несмотря на очень длинные интервалы  времени между едой и последующим  заболеванием. Он показал, что эффективный  интервал можно сократить, введя  фон из значимых (вкусовых) стимулов.

Импринтинг как  научение

Лоренц (Lorenz, 193531) считал, что импринтинг принципиально отличается от форм научения; однако в настоящее  время эта точка зрения стала  неполной. Импринтинг - сужение предсуществующих предпочтений (a narrowing of pre-existing preferences) - это процесс, который имеет много  общего с другими формами перцептивного  научения. Вместе с тем Импринтинг это и научение организма реагировать  особым образом на импринтированного  ситуацию.

Перцептивное научение-понятие  весьма неоднозначное, поскольку часто  трудно определить, до какой степени  животное научается организовывать свой перцептивный мир, а до какой  степени его восприятие внешних  стимулов является ценным. В многочисленных экспериментах было показано, что  животные, которые на ранних этапах своего развития были лишены перцептивного  опыта, различали стимулы хуже, чем  нормальные животные (см. Hinde, 197032). Однако интерпретация экспериментов с  сенсорной депривацией в аспекте  перцептивного научения вызывает много  возражений. Подвергшиеся депривации животные могут плохо выполнять  тесты по различению сигналов, во-первых, потому что они научились полагаться на другие органы чувств, во-вторых, потому что предъявление новых стимулов вызывает у них эмоциональный  дискомфорт и, наконец, в-третьих, потому что у них ухудшаются механизмы  сенсорного восприятия. Здесь нужно  другое. Хорошее доказательство в  пользу перцептивного научения могут  представить эксперименты, в которых  обеспечивалось бы получение специфического опыта с помощью особых стимулов. Для развития полной песни зяблика  необходимо, чтобы птица, с одной  стороны, прослушала ее в особый период своего раннего развития, а с другой - имела бы возможность практиковаться в исполнении этой песни на более  поздней стадии развития. Первую фазу освоения песни, во время которой  птица запоминает “образ” полной песни, можно рассматривать как  перцептивное научение. Точно так  же зебровые амадины, которые были воспитаны  бронзовой амадиной и на которых  они через несколько лет изоляции реагировали как на половых партнеров, дают нам хороший пример перцептивного  научения.

В лаборатории Гибсона  был проведен эксперимент, ставший  уже классическим. Крысят содержали  в клетках, на стенках которых  были прикреплены различные металлические  фигуры. Затем оценивалась способность крыс приближаться к одной из двух таких фигур, чтобы получить пищевое подкрепление. Авторы обнаружили, что крысы, ранее видевшие одну из таких фигур, значительно быстрее научались решать данную задачу, чем контрольные животные (Gibson, Walk, 195633). Эти результаты сходны с данными Бейтсона (1964)34 о том, что цыплята гораздо легче запечатлевают те объекты, с которыми они уже встречались в своем “домашнем” окружении. Все это свидетельствует о большой роли перцептивного научения в процессе импринтирования.

По всей вероятности, импринтинг также имеет отношение  и к инструментальному научению. Если утятам на следующий день после  вылупления показать игрушечный поезд, то позже их можно научить клевать  столбики, если сразу после клевания мимо них будет пробегать эта  игрушка. Если утятам показывать поезд  на более поздних стадиях их развития, то они уже не могут научиться  выполнять этот тест. Бейтсон и  Риз (Bateson, Reese, 196935) обнаружили, что утята  кряквы и цыплята могут научиться  нажимать на педаль, чтобы вызвать  включение мелькающего света (к  которому у них не было предварительного импринтирования), если такое обучение, проводить в период, чувствительный к импринтированию. Таким образом, представляется вероятным, что цыпленок научается воспринимать свою мать посредством  перцептивного научения, а с помощью  инструментального обусловливания он научается тем реакциям, которые  приводят его к ней. Бейтсон и  Уэйнрайт (Bateson, Wainwright, 197236) показали, что  по мере ознакомления цыпленка с заимпринтированным стимулом он начинает предпочитать слегка отличающиеся от него стимулы. Способность  узнавать родителей “со всех точек  зрения” развивается только после  того, как птенец построит комплексную  картину из всех сенсорных характеристик  своего родителя (Bateson, 197337).

Для некоторых типов  научения подкрепление не всегда бывает обязательно, однако с помощью подкрепления такое научение может быть модифицировано. Более того, животные способны выполнять  даже инструментальные поведенческие  навыки, чтобы получить подкрепление в форме песни своего биологического вида или образа полового партнера. Роль подкрепления при импринтировании  как раз и относится к этой категории, и поэтому утверждение, что импринтинг - это особая форма  научения, не может получить должной  поддержки. С функциональной точки  зрения импринтинг можно классифицировать как вид предпрограммированного научения. Однако этот термин также  приложим и ко многим другим аспектам научения, например научению пению, научению узнавать место и, наконец, латентному научению. 

Заключение 

Подводя итог, можно  сказать, что животные научаются  ассоциировать два события, если отношение между ними соответствует  тому, что обычно называют причинно-следственной связью. Таким образом, они способны усвоить, что одно событие (причина) предвещает второе (следствие) или говорит  о его отсутствии в будущем (в  отсутствие следствия). Животные могут  также научиться связывать некоторые  стимулы с отсутствием последствий  в данной ситуации или не придавать  причинного значения определенному  классу стимулов (включая собственное  поведение животного). Условия для  такого рода ассоциативного научения существуют, если исходить из гипотезы, что животные приспособлены для  приобретения знаний о причинных  связях в окружающей их среде. Итак, животное должно уметь отличать потенциальные  причины от фоновых стимулов, а  для этого должно произойти что-то неожиданное, что привлечет внимание животного к данным событиям, или же сами события должны быть (врожденно) значимыми в отношении определенных последствий. Если эти условия не выполняются, фоновые сигналы могут затенить потенциальные причинные события или же научение может быть блокировано предыдущей связью с незначимым в данный момент стимулом. Таким образом, условия ассоциативного научения соответствуют нашим опирающимся на здравый смысл взглядам на природу причинности. Они не согласуются с традиционной точкой зрения на научение как на автоматическую связь между стимулом и реакцией, феномен усваивания информации при молчании поведения наводит на мысль о необходимости некой когнитивной интерпретации научения животного. Но это не должно приводить нас к поспешным выводам о когнитивных способностях животных или о природе их ума. 

Список использованной литературы: 

1. Д. Мак-Фарленд.  Поведение животных. М., Мир. 1988г.

2. Н. Грин, У. Стаут,  Д. Дейлор. Биология. В 3-х т.  Т. 2, с. 311-312. М., Мир. 1996. 

3. Н. Грин, У. Стаут,  Д. Дейлор. Биология. В 3-х т.  Т. 3, с. 389. М., Мир. 1996.

4. Дикинсон А. Современная  теория изучения животных. М., Наука. 1980.

5. Лоренс Ф. Поведение  животных. М. 1986.